Kiedy myślisz o chemii, być może najpierw wyobrażasz sobie równoważenie reakcji chemicznych lub rozwiązywanie problemów, a może przeprowadzanie eksperymentów laboratoryjnych z proszkami zawierającymi nazwy, o których nigdy nie słyszałeś.
Ale potencjalnie fajne reakcje chemiczne na szkolne pokazy lub tylko twoja własna rozrywka i nauka dzieją się wokół ciebie, a wiele eksperymentów z reakcjami chemicznymi jest łatwo i bezpiecznie przeprowadzanych przy użyciu łatwo dostępnych odczynników lub reagentów.
Reakcja obejmuje zmiany w cząsteczkach lub atomach i wykazuje natychmiastową i decydującą zmianę chemiczną, eksperymenty z różnymi ciałami stałymi, cieczami i gazami mogą ładnie zilustrować podstawy tej dyscypliny. Czy szukasz eksperymenty z chemii uczelni lub coś bardziej podstawowego, zapoznaj się z pomysłami.
Rodzaje reakcji chemicznych
W skrócie pięć podstawowych typów reakcji chemicznych to:
- Spalanie, gdzie tlen i paliwo łączą się, aby uwolnić dużo ciepła i różne produkty, często pierwiastkowy węgiel;
- Kompozycja, gdzie wiele substancji łączy się w jedną;
- Rozkład, który tworzy wiele substancji z jednego reagenta;
- Pojedyncze przemieszczenie, w którym jeden pierwiastek „wyrzuca” inny z cząsteczki, tworząc nowy związek i nowy pierwiastek;
- Podwójne przemieszczenie, w którym dwa związki zamieniają się anionami i kationami, aby wygenerować dwa nowe związki.
Przykłady eksperymentów reakcji chemicznych
Ocet i soda oczyszczona: Kiedy zmieszasz zwykłą sodę oczyszczoną z białym octem (rozcieńczonym roztworem kwasu octowego), kwas reaguje z zasadą, przekazując proton, który szybko wypiera sód z wodorowęglanu sodu, tworząc węgiel kwas. Kwas ten następnie rozkłada się na wodę i dwutlenek węgla, w wyniku czego w mieszaninie szybko tworzą się bąbelki.
Ta seria reakcji jest reprezentowana przez następujące równania chemiczne:
NaHCO3 + CH3COOH → Na+ + CH3GRUCHAĆ_ + H2WSPÓŁ3
H2WSPÓŁ3 → H2O + CO2
Spowolnienie brązowienia owoców: Zapewne zauważyłeś, że gdy pokroisz jabłko na pół i pominiesz, odsłonięta powierzchnia jabłka zwykle brązowieje w ciągu kilku godzin. Dzieje się tak, ponieważ cząsteczki tlenu w powietrzu łatwo wchodzą w interakcję z cukrami w jabłku, a powstałe produkty utleniania mają charakterystyczny brąz. (Rdzewienie żelaza następuje w podobnym, ale znacznie wolniejszym procesie utleniania.)
Jeśli umieścisz pokrojone jabłko w wodzie, woda opóźni utlenianie, osłaniając jabłko przed niektóre cząsteczki tlenu, ale w końcu tlen trafia do jabłka i zaczyna się brudzić praca. Umieszczenie soku z cytryny (kwasu askorbinowego, najlepiej znanego jako witamina C) w wodzie jeszcze bardziej spowalnia utlenianie, służąc jako przynęta: Tlen „raczej” utlenia kwas niż jabłko. (To prosty przykład jedzenia konserwant.)
Rakieta do makaronu: W obecności enzymatycznego katalizatora drożdży nadtlenek wodoru w gospodarstwie domowym ulega znacznie szybszemu rozkładowi niż w innym przypadku, aby uwolnić gazowy tlen:
H2O2 → H2 + O2
Drożdże nie są uwzględniane w reakcji, ponieważ same w sobie nie ulegają zmianie; jest manipulatorem zdarzeń wewnątrzprocesowych, przyspieszając je nawet miliony razy.
- Zobacz Zasoby na wideo o tym, jak można wykorzystać ten tlen do robienia kuchennej „rakiety”.
Światło lampy lawowej: Możesz stworzyć własną wersję klasycznej lampy lawowej, mieszając w dużym słoju olej do gotowania i zwykłą wodę. Olej jest mniej gęsty niż woda i unosi się na wierzch w jednej warstwie. Po dodaniu barwnika spożywczego ten roztwór na bazie wody również opada na dno.
Jeśli następnie wrzucisz do słoika Alka-Seltzer lub jego generyczny odpowiednik, kwas i zasada przechowywane w stałej tabletce mogą reagować, uwalniając gazowy dwutlenek węgla.
Gdy energia molekuł gazu kieruje je ku powierzchni, ciągną one za sobą niektóre kolorowe molekuły wody. Kiedy dwutlenek węgla bąbelkuje do górnej części interfejsu olej-powietrze i zostaje uwolniony, kolorowe kropelki powoli opadają przez warstwę oleju z powrotem w kierunku dna słoika.