Fünf Möglichkeiten, chemische Reaktionen zu sehen

Eine chemische Reaktion tritt auf, wenn zwei oder mehr Materialien interagieren und sich in neue Substanzen umwandeln. Wenn beispielsweise Wasser mit Backpulver vermischt wird, produzieren die Moleküle in den beiden Reaktanten Natriumhydroxid und sprudelnde Kohlensäure. Das Sprudeln aus der Karbonisierung zeigt eine empirisch beobachtbare chemische Reaktion. Wissenschaftler verwenden Instrumente wie Massenspektrometer, um chemische Reaktionen zu erkennen, die für das Auge nicht immer sichtbar sind.

Licht ist ein Nebenprodukt einiger chemischer Reaktionen. Oft werden sowohl Wärme als auch Licht erzeugt, wie die heiße, glühende Flamme einer Kerze zeigt. Chemilumineszenzreaktionen erzeugen nur Licht. Neuartige Gegenstände wie Leuchtstäbe und leuchtende Kinderarmbänder sind Beispiele für chemilumineszierende Reaktionen. Das Biegen und Schütteln des Objekts führt dazu, dass Chemikalien im Inneren reagieren und Licht erzeugen. Die Lichtemission durch biolumineszierende Organismen ist eine Art natürlich vorkommender chemischer Reaktion, die bei Glühwürmchen und vielen Meeresorganismen unter dem Meer beobachtet wird.

Chemische Reaktionen zwischen bestimmten Arten von löslichen Flüssigkeiten können zu neuen Eigenschaften führen, wie zum Beispiel die Bildung eines anderen flüssigen und festen Materials, das als Niederschlag bezeichnet wird. Anzeichen für eine chemische Reaktion sind kleine Partikel, die plötzlich auftauchen und sich am Boden des Bechers absetzen. Wenn die Partikel winzig sind, kann der Niederschlag in der Schwebe bleiben, was der Flüssigkeit ein trübes Aussehen verleiht. Zum Beispiel verursacht eine kleine Menge flüssiges Natriumchlorid, das zu Silbernitrat hinzugefügt wird, eine chemische Reaktion, die einen sichtbaren Niederschlag von in Natriumnitrat suspendiertem Silberchlorid bildet.

Chemische Reaktionen sind für viele der Farbveränderungen im täglichen Leben verantwortlich. So verringern beispielsweise wechselnde Sonneneinstrahlung und Temperatur im Herbst die Produktion von grünem Chlorophyll in Blättern, wodurch maskierte Pigmente sichtbar werden. Moleküle haben unterschiedliche Farben, weil sie unterschiedliche Mengen an sichtbarem Licht absorbieren. Im Labor kann die Farbänderung je nach chemischer Konzentration der Probe offensichtlich oder subtil sein. Kolorimeter messen die Intensität der Farbe, die durch chemische Reaktionen erzeugt wird, was bei der Analyse der Materialzusammensetzung nützlich ist.

Schaumblasen, die durch Kohlendioxidgas erzeugt werden, sind ein Zeichen dafür, dass eine chemische Reaktion stattgefunden hat, wenn eine Base mit Säure gemischt wird. Zum Beispiel bilden sich sofort Blasen, wenn Backpulver zu einer sauren Substanz wie Essig hinzugefügt wird. Ein dramatischeres Ergebnis kann man sehen, wenn man ein kleines Stück Kalium in einen Behälter mit Wasser gibt und Beobachten Sie, wie die Kaliumflammen aufgrund der Produktion von Wasserstoffgas über die Oberflächen schießen löst sich. Dieses Experiment erfordert Sicherheitsvorkehrungen.

Rauch und Flammen werden gesehen, wenn bestimmte Substanzen im Labor reagieren. Viele Chemikalien sind brennbar und potenziell explosiv und erfordern chemische Abzüge, sorgfältige Technik und angemessene Überwachung. Es können tragische Fehler passieren, wie der Tod eines Laborassistenten an der University of California Los Angeles, dessen Kleidung fing 2008 Feuer, als eine Plastikspritze, die sie benutzte, zerbrach und entzündliches t-Butyllithium freigesetzt wurde Luft. Die Laborassistentin trug keinen Laborkittel und erlitt schwere Verbrennungen.