Keď premýšľate o chémii, možno si najskôr predstavíte vyváženie chemických reakcií alebo riešenie problémov a možno urobíte nejaké laboratórne experimenty s práškami vrátane mien, o ktorých ste nikdy nepočuli.
Ale potenciálne chladné chemické reakcie pre školské demonštrácie alebo sa všade okolo vás deje iba vaše vlastné pobavenie a učenie a mnoho experimentov s chemickými reakciami sa ľahko a bezpečne vykonáva pomocou ľahko získaných reagencií alebo reaktantov.
Reakcia zahŕňa zmeny molekúl alebo atómov a musí preukázať okamžitú a rozhodujúcu chemickú zmenu, experimenty s rôznymi tuhými látkami, kvapalinami a plynmi môžu pekne ilustrovať základy tejto disciplíny. Či už hľadáte vysokoškolské chemické pokusy alebo niečo zásadnejšie, prečítajte si dopredu nápady.
Druhy chemických reakcií
Stručne povedané, päť základných typov chemických reakcií je:
- Spaľovanie, kde sa plynný kyslík a palivo kombinujú, aby uvoľnili veľa tepla a množstvo rôznych produktov, často elementárneho uhlíka;
- Zloženie, kde sa viac látok spája do jednej;
- Rozklad, ktorý vytvára viac látok z jedného reaktantu;
- Jeden výtlak, v ktorom jeden prvok „naštartuje“ ďalší z molekuly a vytvorí novú zlúčeninu a nový prvok;
- Dvojitý posun, v ktorom dve zlúčeniny zamieňajú anióny a katióny za vzniku dvoch nových zlúčenín.
Príklady experimentov s chemickými reakciami
Ocot a sóda bikarbóna: Keď zmiešate obyčajnú sódu bikarbónu s bielym octom (zriedený roztok kyseliny octovej), kyselina reaguje so zásadou, darovaním protónu, ktorý rýchlo vytlačí sodík z hydrogenuhličitanu sodného a vytvorí uhličitý kyselina. Táto kyselina sa potom rozkladá na vodu a plynný oxid uhličitý, čím sa v zmesi rýchlo tvoria bubliny, ktoré vidíte.
Túto sériu reakcií predstavujú nasledujúce chemické rovnice:
NaHCO3 + CH3COOH → Na+ + CH3COO_ + H2CO3
H2CO3 → H2O + CO2
Spomalenie hnednutia ovocia: Určite ste si všimli, že keď jablko rozkrojíte na dve časti a vynecháte, exponovaný povrch jablka zvyčajne zhnedne v priebehu niekoľkých hodín. Je to tak preto, lebo molekuly kyslíka vo vzduchu ľahko interagujú s cukrami v jablku a výsledné oxidačné produkty majú hnedú farbu. (K hrdzaveniu železa dochádza podobným, ale oveľa pomalším oxidačným procesom.)
Ak vložíte nakrájané jablko do vody, voda spomalí oxidáciu tým, že jablko ochráni časť molekúl kyslíka, ale nakoniec si kyslík nájde cestu k jablku a začne sa špiniť práca. Umiestnenie citrónovej šťavy (kyseliny askorbovej, známej hlavne ako vitamín C) do vody, ďalej spomaľuje oxidáciu tým, že slúži ako návnada: Kyslík by radšej „oxidoval“ kyselinu ako jablko. (Toto je jednoduchý príklad jedla konzervačný prostriedok.)
Raketa na cestoviny: V prítomnosti kvasiniek enzýmového katalyzátora sa peroxid vodíka v domácnosti podrobuje oveľa rýchlejšiemu rozkladu, ako by inak uvoľňoval plynný kyslík:
H2O2 → H2 + O.2
Kvasinky nie sú zahrnuté v reakcii, pretože sa samotné nemenia; je to manipulátor udalostí prebiehajúcich v procese, ktorý ich až miliónkrát zrýchľuje.
- Viď Zdroje pre video o tom, ako sa dá tento kyslík nápadne využiť pri výrobe kuchynskej „rakety“.
Svetlo lávovej lampy: Môžete si vytvoriť vlastnú verziu klasickej lávovej lampy zmiešaním oleja na varenie a čistej vody vo veľkej nádobe. Olej je menej hustý ako voda a pláva po vrch v jednej vrstve. Keď pridáte potravinárske farbivo, toto riešenie na báze vody tiež klesne ku dnu.
Ak potom vložíte Alka-Seltzer alebo jeho generický ekvivalent do nádoby, kyselina a zásada oddelené v pevnej tablete môžu reagovať a uvoľňovať plynný oxid uhličitý.
Keď ich energia molekúl plynu poháňa smerom k povrchu, ťahajú pozdĺž niektorých farebných molekúl vody. Keď oxid uhličitý prebubláva na hornú časť rozhrania olej - vzduch a je uvoľnený, farebné kvapôčky pomaly klesajú cez vrstvu oleja späť k spodnej časti nádoby.