Όταν σκέφτεστε τη χημεία, ίσως πρώτα φανταστείτε την εξισορρόπηση χημικών αντιδράσεων ή την επίλυση προβλημάτων και ίσως να κάνετε κάποια εργαστηριακά πειράματα με σκόνες, συμπεριλαμβανομένων ονομάτων που δεν έχετε ακούσει ποτέ.
Ενδεχομένως δροσερές χημικές αντιδράσεις για σχολικές επιδείξεις ή απλά η δική σας διασκέδαση και μάθηση συμβαίνουν γύρω σας και πολλά πειράματα χημικής αντίδρασης εκτελούνται εύκολα και με ασφάλεια χρησιμοποιώντας αντιδραστήρια ή αντιδραστήρια που λαμβάνονται εύκολα.
Μια αντίδραση περιλαμβάνει αλλαγές σε μόρια ή άτομα, και για να δείξει άμεση και αποφασιστική χημική αλλαγή, πειράματα με διάφορα στερεά, υγρά και αέρια μπορούν να απεικονίσουν καλά τα βασικά αυτής της πειθαρχίας. Είτε ψάχνετε πειράματα χημείας κολλεγίων ή κάτι πιο βασικό, διαβάστε για ιδέες.
Τύποι χημικών αντιδράσεων
Εν συντομία, οι πέντε βασικοί τύποι χημικών αντιδράσεων είναι:
- Καύση, όπου το αέριο οξυγόνο και ένα καύσιμο συνδυάζονται για να απελευθερώσουν πολλή θερμότητα και μια ποικιλία διαφορετικών προϊόντων, συχνά στοιχειακού άνθρακα.
- Σύνθεση, όπου πολλές ουσίες ενώνονται για να σχηματίσουν μία ·
- Αποσύνθεση, η οποία δημιουργεί πολλές ουσίες από ένα μόνο αντιδραστήριο ·
- Ενιαία μετατόπιση, στο οποίο ένα στοιχείο "ξεκινά" ένα άλλο από ένα μόριο για να σχηματίσει μια νέα ένωση και ένα νέο στοιχείο ·
- Διπλή μετατόπιση, όπου δύο ενώσεις ανταλλάσσουν ανιόντα και κατιόντα για να δημιουργήσουν δύο νέες ενώσεις.
Παραδείγματα πειραμάτων χημικής αντίδρασης
Ξίδι και μαγειρική σόδα: Όταν αναμιγνύετε τη συνηθισμένη μαγειρική σόδα με λευκό ξύδι (αραιό διάλυμα οξικού οξέος), το οξύ αντιδρά με τη βάση, δωρίζοντας ένα πρωτόνιο που μετατοπίζει γρήγορα το νάτριο από όξινο ανθρακικό νάτριο για να δημιουργήσει ανθρακικό οξύ. Αυτό το οξύ αποσυντίθεται έπειτα σε νερό και αέριο διοξείδιο του άνθρακα, με αποτέλεσμα οι φυσαλίδες που βλέπετε να σχηματίζονται γρήγορα στο μείγμα.
Αυτή η σειρά αντιδράσεων αντιπροσωπεύεται από τις ακόλουθες χημικές εξισώσεις:
NaHCO3 + CH3COOH → Να+ + CH3ΕΡΩΤΟΛΟΓΩ_ + Χ2CO3
Η2CO3 → Η2Ο + CO2
Επιβράδυνση του μαυρίσματος των φρούτων: Ίσως έχετε παρατηρήσει ότι όταν κόβετε ένα μήλο στα δύο και το αφήνετε έξω, η εκτεθειμένη επιφάνεια του μήλου συνήθως γίνεται καφέ σε λίγες ώρες. Αυτό συμβαίνει επειδή τα μόρια οξυγόνου στον αέρα αλληλεπιδρούν εύκολα με τα σάκχαρα στο μήλο, με τα προκύπτοντα προϊόντα οξείδωσης να δείχνουν ένα ενδεικτικό καφέ. (Η σκουριά του σιδήρου συμβαίνει με μια παρόμοια αλλά πολύ πιο αργή διαδικασία οξείδωσης.)
Εάν τοποθετήσετε ένα κομμένο μήλο σε νερό, το νερό θα καθυστερήσει την οξείδωση προστατεύοντας το μήλο μερικά από τα μόρια οξυγόνου, αλλά τελικά το οξυγόνο φτάνει στο μήλο και αρχίζει να είναι βρώμικο εργασία. Η τοποθέτηση χυμού λεμονιού (ασκορβικό οξύ, πιο γνωστή ως βιταμίνη C) στο νερό επιβραδύνει περαιτέρω την οξείδωση χρησιμεύοντας ως δόλωμα: Το οξυγόνο θα "μάλλον" οξειδώσει το οξύ από το μήλο. (Αυτό είναι ένα απλό παράδειγμα ενός φαγητού συντηρητικό.)
Ρόκα ζυμαρικών: Παρουσία της ενζυμικής καταλυτικής ζύμης, το υπεροξείδιο του υδρογόνου του σπιτιού υφίσταται πολύ ταχύτερη αποσύνθεση από ό, τι διαφορετικά θα απελευθέρωσε το αέριο οξυγόνο:
Η2Ο2 → Η2 + Ο2
Η μαγιά δεν περιλαμβάνεται στην αντίδραση επειδή δεν αλλάζει από μόνη της. Είναι ένας χειριστής των συμβάντων κατά τη διαδικασία, επιταχύνοντας έως και εκατομμύρια φορές.
- Δείτε το Πόροι για ένα βίντεο σχετικά με το πώς αυτό το οξυγόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί εντυπωσιακά για την κατασκευή μιας κουζίνας "πύραυλο".
Λάμπα λάμπας λάβα: Μπορείτε να δημιουργήσετε τη δική σας έκδοση του κλασικού λαμπτήρα λάβα αναμειγνύοντας λάδι μαγειρέματος και απλό νερό σε ένα μεγάλο βάζο. Το λάδι είναι λιγότερο πυκνό από το νερό και επιπλέει στην κορυφή σε ένα μόνο στρώμα. Όταν προσθέτετε χρωματισμό τροφίμων, αυτή η λύση με βάση το νερό βυθίζεται επίσης στο κάτω μέρος.
Εάν στη συνέχεια ρίξετε ένα Alka-Seltzer ή το γενικό ισοδύναμό του στο βάζο, το οξύ και η βάση που διατηρούνται διαχωρισμένα στο στερεό δισκίο μπορεί να αντιδράσουν, απελευθερώνοντας αέριο διοξείδιο του άνθρακα.
Καθώς η ενέργεια των μορίων αερίου τα ωθεί προς την επιφάνεια, τραβούν μερικά από τα χρωματιστά μόρια του νερού. Όταν το διοξείδιο του άνθρακα βράζει στην κορυφή της διεπαφής λαδιού-αέρα και απελευθερώνεται, τα χρωματιστά σταγονίδια κατεβαίνουν αργά μέσω της στιβάδας λαδιού πίσω προς το κάτω μέρος του δοχείου.