Viisi tapaa nähdä kemialliset reaktiot

Kemiallinen reaktio tapahtuu, kun kaksi tai useampi materiaali on vuorovaikutuksessa ja muuttuu uusiksi aineiksi. Esimerkiksi kun vesi sekoitetaan ruokasoodaan, molempien reaktanttien molekyylit tuottavat natriumhydroksidia ja hiilihappoa. Hiilihapotuksen hiilihappo osoittaa empiirisesti havaittavan kemiallisen reaktion. Tutkijat käyttävät välineitä, kuten massaspektrometrejä, havaitsemaan kemialliset reaktiot, joita silmä ei aina näe.

Valo on joidenkin kemiallisten reaktioiden sivutuote. Usein tuotetaan sekä lämpöä että valoa, kuten kynttilän kuuma, hehkuva liekki kuvaa. Kemiluminesoivat reaktiot tuottavat vain valoa. Uutuudet, kuten valopuikot ja lasten hehkuvat rannekorut, ovat esimerkkejä kemiluminesoivista reaktioista. Esineen taipuminen ja ravistelu saa sisällä olevat kemikaalit reagoimaan ja tuottamaan valoa. Bioluminesoivien organismien valonsäteily on eräänlainen luonnossa esiintyvä kemiallinen reaktio, jota havaitaan tulipaloissa ja monissa meren eliöissä meren alla.

Kemialliset reaktiot tietyntyyppisten liukoisten nesteiden välillä voivat johtaa uusiin ominaisuuksiin, kuten erilaisten nestemäisten ja kiinteiden materiaalien tuotantoon, joita kutsutaan sakaksi. Todisteet kemiallisesta reaktiosta voidaan nähdä pienten hiukkasten muodossa, jotka yhtäkkiä ilmestyvät ja asettuvat dekantterilasin pohjaan. Jos hiukkaset ovat pieniä, sakka voi pysyä suspendoituneena, jolloin neste näyttää samealta. Esimerkiksi pieni määrä nestemäistä natriumkloridia, joka on lisätty hopeanitraattiin, aiheuttaa kemiallisen reaktion, joka muodostaa näkyvän natriumnitraattiin suspendoituneen hopeakloridin sakan.

Kemialliset reaktiot aiheuttavat monia jokapäiväisen elämän värimuutoksia. Esimerkiksi auringonvalon ja lämpötilan vaihtelu syksyllä vähentää vihreän klorofyllin tuotantoa lehdissä, jolloin naamioidut pigmentit tulevat näkyviin. Molekyylit ovat eri värejä, koska ne absorboivat erilaisia ​​määriä näkyvää valoa. Laboratoriossa värinmuutos voi olla ilmeistä tai hienovaraista riippuen näytteen kemiallisesta pitoisuudesta. Kolorimetrit mittaavat kemiallisten reaktioiden tuottaman värin voimakkuutta, mikä on hyödyllistä materiaalien koostumuksen analysoinnissa.

Hiilidioksidikaasun tuottamat vaahtoavat kuplat ovat merkki siitä, että kemiallinen reaktio on tapahtunut, kun emäs sekoitetaan happoon. Esimerkiksi kuplia muodostuu heti, kun ruokasoodaa lisätään happamaan aineeseen, kuten etikkaan. Dramaattisempi tulos voidaan nähdä asettamalla pieni pala kaliumia vesisäiliöön ja katsomassa, kun kalium liekkii ja heittää tikkaa pintojen yli vetykaasun tuotannon vuoksi liukenee. Tämä koe vaatii varotoimia.

Savua ja liekkejä havaitaan, kun tietyt aineet reagoivat laboratoriossa. Monet kemikaalit ovat helposti syttyviä ja mahdollisesti räjähtäviä, ja ne edellyttävät kemiallisia höyrysuojuksia, huolellista tekniikkaa ja asianmukaista valvontaa. Traagisia virheitä voi esiintyä, kuten laboratorion avustajan kuolema Kalifornian yliopistossa Los Angelesissa, jonka vaatteet syttyivät palamaan vuonna 2008, kun hänen käyttämäsi muoviruisku rikkoutui paljastamalla syttyvän t-butyylilitiumin ilmaa. Laboratorion avustajalla ei ollut yllään suojaavaa laboratoriotakkia, ja hän sai vakavia palovammoja.