როდესაც ქიმიაზე ფიქრობთ, თქვენ ჯერ წარმოიდგინეთ ქიმიური რეაქციების დაბალანსება ან პრობლემების გადაჭრა და შესაძლოა ლაბორატორიული ექსპერიმენტები ჩაატაროთ ფხვნილებთან, მათ შორის არასდროს მსმენია სახელები.
მაგრამ პოტენციურად მაგარი ქიმიური რეაქციები სკოლის დემონსტრაციებისთვის ან უბრალოდ თქვენი გართობა და სწავლა ხდება თქვენს გარშემო და მრავალი ქიმიური რეაქციის ექსპერიმენტი მარტივად და უსაფრთხოდ ხორციელდება ადვილად მიღებული რეაგენტების ან რეაქტივების გამოყენებით.
რეაქცია მოიცავს მოლეკულების ან ატომების ცვლილებებს და დაუყოვნებლივი და გადამწყვეტი ქიმიური ცვლილებების ჩვენებას, სხვადასხვა მყარ ნივთიერებებთან, სითხეებთან და გაზებთან ჩატარებულ ექსპერიმენტებს ამ დისციპლინის საფუძვლების ლამაზად წარმოჩენა შეუძლია. ეძებ თუ არა კოლეჯის ქიმიის ექსპერიმენტები ან რამე უფრო მთავარი, წინასწარ წაიკითხეთ იდეები.
ქიმიური რეაქციების სახეები
მოკლედ, ქიმიური რეაქციების ხუთი ძირითადი ტიპია:
- წვა, სადაც ჟანგბადის გაზი და საწვავი გაერთიანებულია უამრავი სითბოს და სხვადასხვა პროდუქტის, ხშირად ელემენტარული ნახშირბადის გასათავისუფლებლად;
- კომპოზიცია, სადაც მრავალი ნივთიერება უერთდება და წარმოიქმნება ერთი;
- დაშლა, რომელიც ქმნის მრავალ ნივთიერებას ერთი რეაქტივისგან;
- ერთჯერადი გადაადგილება, რომელშიც ერთი ელემენტი "იწყებს" მეორეს მოლეკულისგან, რათა წარმოიქმნას ახალი ნაერთი და ახალი ელემენტი;
- ორმაგი გადაადგილება, რომელშიც ორი ნაერთი ანონიმებსა და კათიონებს ანაცვლებს ორი ახალი ნაერთის წარმოქმნისთვის.
ქიმიური რეაქციის ექსპერიმენტების მაგალითები
ძმარი და სოდა: როდესაც ჩვეულებრივი საცხობი სოდა შეურიეთ თეთრ ძმარს (ძმარმჟავას განზავებული ხსნარი), მჟავა რეაგირებს ფუძესთან, აჩუქებს პროტონს, რომელიც სწრაფად გადაადგილებს ნატრიუმს ნატრიუმის ბიკარბონატიდან ნახშირბადის შესაქმნელად მჟავა ეს მჟავა შემდეგ იშლება წყალში და ნახშირორჟანგის აირში, შედეგად ბუშტუკები სწრაფად წარმოიქმნება ნარევში.
რეაქციების ეს სერია წარმოდგენილია შემდეგი ქიმიური განტოლებებით:
NaHCO3 + CH3COOH → Na+ + CH3მაგარი_ + თ2კომპანია3
ჰ2კომპანია3 თ2O + CO2
ანელებს ნაყოფის შეწითლებას: თქვენ ალბათ შენიშნეთ, რომ როდესაც ვაშლს ორად გაჭრით და გარეთ დატოვებთ, ვაშლის დაუცველი ზედაპირი ჩვეულებრივ რამდენიმე საათში ყავისფერდება. ეს იმიტომ ხდება, რომ ჰაერში ჟანგბადის მოლეკულები ადვილად ურთიერთქმედებენ ვაშლის შაქრებთან, რის შედეგადაც დაჟანგვის პროდუქტებს ჩანს ყვითელი ყავისფერი. (რკინის ჟანგი ხდება მსგავსი, მაგრამ გაცილებით ნელი დაჟანგვის პროცესით.)
თუ დაჭრილ ვაშლს წყალში მოათავსებთ, წყალი დააყოვნებს დაჟანგვას, ვაშლის დაცვით ჟანგბადის ზოგიერთი მოლეკულა, მაგრამ საბოლოოდ ჟანგბადი პოულობს ვაშლისკენ და იწყებს მის ბინძურს მუშაობა ლიმონის წვენის (ასკორბინის მჟავა, ყველაზე უკეთ ცნობილი ვიტამინი C) წყალში მოთავსება დაჟანგვას უფრო ანელებს, როგორც მაწანწალა: ჟანგბადი უფრო "დაჟანგავს" მჟავას ვიდრე ვაშლს. (ეს არის საკვების მარტივი მაგალითი კონსერვანტი.)
მაკარონის რაკეტა: ფერმენტ კატალიზატორის საფუარის თანდასწრებით, წყალბადის ზეჟანგი გაცილებით სწრაფად იშლება, ვიდრე სხვაგვარად გამოიყოფა ჟანგბადის გაზი.
ჰ2ო2 თ2 + ო2
საფუარი არ შედის რეაქციაში, რადგან ის თავად არ იცვლება; ეს არის პროცესში მყოფი მოვლენების მანიპულატორი, რაც აჩქარებს მათ მილიონობითჯერ.
- იხილეთ რესურსები ვიდეოსთვის, თუ როგორ შეიძლება ამ ჟანგბადის საოცარი გამოყენება სამზარეულოს "რაკეტის" დამზადებისას.
ლავის ნათურის შუქი: თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ კლასიკური ლავის ნათურის საკუთარი ვერსია, დიდი ქილაში სამზარეულოს ზეთისა და უბრალო წყლის შერევით. ზეთი ნაკლებად მკვრივია, ვიდრე წყალი და ზედა ნაწილში მიედინება ერთი ფენა. საკვების შეღებვის დამატებისას, წყალზე დაფუძნებული ხსნარი ფსკერზე იძირება.
თუ შემდეგ თქვენ ჩაყარეთ ალკა-სელცერი ან მისი ზოგადი ექვივალენტი ქილაში, მჟავას და მყარ ტაბლეტში განცალკევებულ ფუძეს შეუძლია მოახდინოს რეაგირება, ნახშირორჟანგის გაზის გამოყოფა.
რადგან გაზის მოლეკულების ენერგია მათ ზედაპირისკენ უბიძგებს, ისინი წყლის რამდენიმე ფერადი მოლეკულის გასწვრივ გადიან. როდესაც ნახშირორჟანგი ბუშტუკებს ზეთსა და ჰაერის ინტერფეისის ზედა ნაწილში და გამოიყოფა, ფერადი წვეთები ნელა ეშვება ზეთის ფენის მეშვეობით ქილაში.