Cinque modi per vedere le reazioni chimiche

Una reazione chimica si verifica quando due o più materiali interagiscono e si trasformano in nuove sostanze. Ad esempio, quando l'acqua viene mescolata con il bicarbonato di sodio, le molecole nei due reagenti producono idrossido di sodio e acido carbonico frizzante. L'effervescenza della carbonatazione dimostra una reazione chimica empiricamente osservabile. Gli scienziati utilizzano strumenti come gli spettrometri di massa per rilevare reazioni chimiche non sempre visibili all'occhio.

La luce è un sottoprodotto di alcune reazioni chimiche. Spesso vengono prodotti sia il calore che la luce, come illustrato dalla fiamma calda e incandescente su una candela. Le reazioni chemiluminescenti generano solo luce. Articoli innovativi come bastoncini luminosi e braccialetti luminosi per bambini sono esempi di reazioni chemiluminescenti. Piegare e scuotere l'oggetto fa sì che le sostanze chimiche all'interno reagiscano e producano luce. L'emissione di luce da parte di organismi bioluminescenti è un tipo di reazione chimica naturale osservata nelle lucciole e in molti organismi marini sotto il mare.

Le reazioni chimiche tra alcuni tipi di liquidi solubili possono portare a nuove proprietà, come la produzione di un diverso materiale liquido e solido chiamato precipitato. La prova di una reazione chimica può essere vista sotto forma di piccole particelle che compaiono improvvisamente e si depositano sul fondo del bicchiere. Se le particelle sono minuscole, il precipitato può rimanere sospeso, conferendo al liquido un aspetto torbido. Ad esempio, una piccola quantità di cloruro di sodio liquido aggiunta al nitrato d'argento provoca una reazione chimica che forma un precipitato visibile di cloruro d'argento sospeso nel nitrato di sodio.

Le reazioni chimiche sono responsabili di molti dei cambiamenti di colore nella vita di tutti i giorni. Ad esempio, il cambiamento della luce solare e della temperatura in autunno diminuisce la produzione di clorofilla verde nelle foglie, consentendo ai pigmenti mascherati di diventare visibili. Le molecole hanno colori diversi perché assorbono quantità diverse di luce visibile. In laboratorio, il cambiamento di colore può essere evidente o impercettibile, a seconda della concentrazione chimica del campione. I colorimetri misurano l'intensità del colore prodotto dalle reazioni chimiche, utile per analizzare la composizione dei materiali.

Le bolle schiumose prodotte dal gas anidride carbonica sono un segno che si è verificata una reazione chimica quando una base viene miscelata con un acido. Ad esempio, le bolle si formano istantaneamente quando il bicarbonato di sodio viene aggiunto a una sostanza acida come l'aceto. Un risultato più drammatico può essere visto mettendo un pezzetto di potassio in un contenitore d'acqua e osservando le fiamme e i dardi di potassio sulle superfici a causa della produzione di gas idrogeno in quanto si dissolve. Questo esperimento richiede precauzioni di sicurezza.

Fumo e fiamme si vedono quando determinate sostanze reagiscono in laboratorio. Molte sostanze chimiche sono infiammabili e potenzialmente esplosive e richiedono cappe chimiche, tecniche accurate e un'adeguata supervisione. Possono verificarsi errori tragici, come la morte di un assistente di laboratorio presso l'Università della California a Los Angeles, il cui i vestiti hanno preso fuoco nel 2008 quando una siringa di plastica che stava usando si è rotta, esponendo il t-butil litio infiammabile a aria. L'assistente di laboratorio non indossava un camice protettivo e ha riportato gravi ustioni.