Cinq façons de voir les réactions chimiques

Une réaction chimique se produit lorsque deux ou plusieurs matériaux interagissent et se transforment en de nouvelles substances. Par exemple, lorsque de l'eau est mélangée à du bicarbonate de soude, les molécules des deux réactifs produisent de l'hydroxyde de sodium et de l'acide carbonique pétillant. Le pétillement de la carbonatation démontre une réaction chimique empiriquement observable. Les scientifiques utilisent des instruments tels que les spectromètres de masse pour détecter des réactions chimiques pas toujours visibles à l'œil nu.

La lumière est un sous-produit de certaines réactions chimiques. Souvent, de la chaleur et de la lumière sont produites, comme l'illustre la flamme chaude et rougeoyante d'une bougie. Les réactions chimiluminescentes ne génèrent que de la lumière. Les articles de fantaisie comme les bâtons lumineux et les bracelets lumineux pour enfants sont des exemples de réactions chimioluminescentes. Plier et secouer l'objet provoque la réaction des produits chimiques à l'intérieur et la production de lumière. L'émission de lumière par les organismes bioluminescents est un type de réaction chimique naturelle observée chez les lucioles et de nombreux organismes marins sous-marins.

Les réactions chimiques entre certains types de liquides solubles peuvent entraîner de nouvelles propriétés, telles que la production d'un matériau liquide et solide différent appelé précipité. La preuve d'une réaction chimique peut être observée sous la forme de petites particules qui apparaissent soudainement et se déposent au fond du bécher. Si les particules sont minuscules, le précipité peut rester en suspension, donnant au liquide un aspect trouble. Par exemple, une petite quantité de chlorure de sodium liquide ajoutée au nitrate d'argent provoque une réaction chimique qui forme un précipité visible de chlorure d'argent en suspension dans du nitrate de sodium.

Les réactions chimiques sont à l'origine de nombreux changements de couleur dans la vie quotidienne. Par exemple, la modification de la lumière du soleil et de la température à l'automne diminue la production de chlorophylle verte dans les feuilles, permettant aux pigments masqués de devenir visibles. Les molécules sont de couleurs différentes car elles absorbent différentes quantités de lumière visible. En laboratoire, le changement de couleur peut être évident ou subtil, selon la concentration chimique de l'échantillon. Les colorimètres mesurent l'intensité de la couleur produite par des réactions chimiques, ce qui est utile pour analyser la composition des matériaux.

Les bulles mousseuses produites par le dioxyde de carbone sont le signe qu'une réaction chimique s'est produite lorsqu'une base est mélangée à de l'acide. Par exemple, des bulles se forment instantanément lorsque du bicarbonate de soude est ajouté à une substance acide comme le vinaigre. Un résultat plus spectaculaire peut être vu en plaçant un petit morceau de potassium dans un récipient d'eau et regarder les flammes de potassium et les fléchettes à travers les surfaces en raison de la production d'hydrogène gazeux comme il se dissout. Cette expérience nécessite des précautions de sécurité.

De la fumée et des flammes apparaissent lorsque certaines substances réagissent en laboratoire. De nombreux produits chimiques sont inflammables et potentiellement explosifs, nécessitant des hottes chimiques, une technique minutieuse et une surveillance appropriée. Des erreurs tragiques peuvent se produire, comme la mort d'un assistant de laboratoire à l'Université de Californie à Los Angeles, dont vêtements ont pris feu en 2008 lorsqu'une seringue en plastique qu'elle utilisait s'est cassée, exposant le t-butyl lithium inflammable à air. L'assistant de laboratoire ne portait pas de blouse de laboratoire de protection et a subi de graves brûlures.