Pięć sposobów na obserwowanie reakcji chemicznych

Reakcja chemiczna zachodzi, gdy dwa lub więcej materiałów wchodzi w interakcję i przekształca się w nowe substancje. Na przykład, gdy woda jest mieszana z sodą oczyszczoną, cząsteczki w dwóch reagentach wytwarzają wodorotlenek sodu i musujący kwas węglowy. Smużenie z karbonatyzacji pokazuje empirycznie obserwowalną reakcję chemiczną. Naukowcy wykorzystują instrumenty, takie jak spektrometry mas, do wykrywania reakcji chemicznych nie zawsze widocznych dla oka.

Światło jest produktem ubocznym niektórych reakcji chemicznych. Często wytwarzane jest zarówno ciepło, jak i światło, co ilustruje gorący, jarzący się płomień świecy. Reakcje chemiluminescencyjne generują tylko światło. Nowatorskie przedmioty, takie jak świecące pałeczki i świecące bransoletki dla dzieci, są przykładami reakcji chemiluminescencyjnych. Zginanie i potrząsanie przedmiotem powoduje, że chemikalia wewnątrz reagują i wytwarzają światło. Emisja światła przez organizmy bioluminescencyjne jest rodzajem naturalnie zachodzącej reakcji chemicznej obserwowanej u świetlików i wielu organizmów morskich pod powierzchnią morza.

Reakcje chemiczne między niektórymi rodzajami rozpuszczalnych cieczy mogą skutkować nowymi właściwościami, takimi jak wytwarzanie innego materiału ciekłego i stałego, zwanego osadem. Świadectwem reakcji chemicznej są małe cząstki, które nagle pojawiają się i osiadają na dnie zlewki. Jeśli cząstki są małe, osad może pozostać zawieszony, nadając cieczy mętny wygląd. Na przykład niewielka ilość ciekłego chlorku sodu dodana do azotanu srebra powoduje reakcję chemiczną, w wyniku której powstaje widoczny osad chlorku srebra zawieszonego w azotanie sodu.

Reakcje chemiczne odpowiadają za wiele zmian kolorów w życiu codziennym. Na przykład zmiana światła słonecznego i temperatury jesienią zmniejsza produkcję zielonego chlorofilu w liściach, dzięki czemu zamaskowane pigmenty stają się widoczne. Cząsteczki mają różne kolory, ponieważ pochłaniają różne ilości światła widzialnego. W laboratorium zmiana koloru może być oczywista lub subtelna, w zależności od stężenia chemicznego próbki. Kolorymetry mierzą intensywność koloru powstałego w wyniku reakcji chemicznych, co jest przydatne w analizie składu materiałów.

Pieniste bąbelki wytwarzane przez gazowy dwutlenek węgla są znakiem, że podczas zmieszania zasady z kwasem zaszła reakcja chemiczna. Na przykład po dodaniu sody oczyszczonej do kwaśnej substancji, takiej jak ocet, natychmiast tworzą się bąbelki. Bardziej dramatyczny wynik można zobaczyć, umieszczając mały kawałek potasu w pojemniku z wodą i obserwując, jak potas płonie i przeskakuje przez powierzchnie z powodu produkcji wodoru, jak to rozpuszcza się. Ten eksperyment wymaga środków ostrożności.

Dym i płomienie są widoczne, gdy pewne substancje reagują w laboratorium. Wiele chemikaliów jest łatwopalnych i potencjalnie wybuchowych, co wymaga chemicznych dygestoriów, starannej techniki i odpowiedniego nadzoru. Mogą wystąpić tragiczne błędy, takie jak śmierć asystenta laboratoryjnego na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles, którego… odzież zapaliła się w 2008 roku, kiedy plastikowa strzykawka, której używała, zepsuła się, odsłaniając łatwopalny t-butylolit na działanie powietrze. Asystent laboratoryjny nie miał na sobie ochronnego fartucha i doznał poważnych oparzeń.