Коли ви думаєте про хімію, ви, мабуть, спочатку уявляєте, як збалансувати хімічні реакції або вирішити проблеми, і, можливо, проводити деякі лабораторні експерименти з порошками, включаючи імена, про які ви ніколи не чули.
Але потенційно прохолодні хімічні реакції для шкільних демонстрацій або навколо вас відбуваються лише власні розваги та навчання, і багато експериментів з хімічними реакціями легко та безпечно проводяться з використанням легкодобутих реагентів або реагентів.
Реакція включає зміни молекул або атомів і демонструє негайні та рішучі хімічні зміни, експерименти з різними твердими речовинами, рідинами та газами можуть добре проілюструвати основи цієї дисципліни. Чи шукаєте ви коледж хімічних експериментів або щось більш елементарне, читайте вперед для ідей.
Види хімічних реакцій
Коротше, п'ять основних типів хімічних реакцій:
- Горіння, де газ кисню та паливо поєднуються для виділення великої кількості тепла та різноманітних продуктів, часто елементарного вуглецю;
- Склад, де кілька речовин приєднуються до однієї;
- Розкладання, який створює безліч речовин з одного реагенту;
- Поодиноке переміщення, в якому один елемент "запускає" інший з молекули, утворюючи нову сполуку та новий елемент;
- Подвійне переміщення, в якому дві сполуки міняють місцями аніони та катіони, утворюючи дві нові сполуки.
Приклади експериментів з хімічною реакцією
Оцет і сода: Коли ви змішуєте звичайну харчову соду з білим оцтом (розведеним розчином оцтової кислоти), кислота реагує з основою, віддаючи протон, який швидко витісняє натрій з бікарбонату натрію, утворюючи вуглець кислота. Потім ця кислота розкладається на воду та газ вуглекислий газ, в результаті чого бульбашки, які ви бачите, швидко утворюються в суміші.
Цей ряд реакцій представлений наступними хімічними рівняннями:
NaHCO3 + СН3КУХ → Na+ + СН3COO_ + Н2CO3
H2CO3 → H2O + CO2
Уповільнення побуріння плодів: Ви, напевно, помічали, що коли ви розрізаєте яблуко на дві частини і залишаєте його поза, відкрита поверхня яблука зазвичай стає коричневою за лічені години. Це пов’язано з тим, що молекули кисню в повітрі легко взаємодіють із цукром у яблуці, а отримані в результаті продукти окислення мають яскраво-коричневий колір. (Іржавіння заліза відбувається за подібного, але набагато повільнішого процесу окислення.)
Якщо помістити нарізане яблуко у воду, вода затримає окислення, захищаючи яблуко від деякі молекули кисню, але з часом кисень знаходить свій шлях до яблука і починає забруднюватися робота. Поміщення лимонного соку (аскорбінової кислоти, найвідомішого як вітамін С) у воду уповільнює подальше окислення, слугуючи приманкою: кисень швидше окислює кислоту, ніж яблуко. (Це простий приклад їжі консервант.)
Макаронна ракета: У присутності ферментних дріжджів-каталізаторів побутова перекис водню зазнає набагато більш швидкого розкладання, ніж у протилежному випадку для виділення газу кисню:
H2О2 → H2 + O2
Дріжджі не включаються в реакцію, оскільки вони самі по собі не змінюються; це маніпулятор внутрішніх подій, що пришвидшує їх у мільйони разів.
- Див Ресурси для відео про те, як цей кисень можна вражати для виготовлення кухонної "ракети".
Світло лавової лампи: Ви можете створити свій власний варіант класичної лампової лампи, змішавши в великій банці олію та просту воду. Нафта менш щільна, ніж вода, і пливе до верху в один шар. Коли ви додаєте харчовий барвник, цей розчин на водній основі також опускається на дно.
Якщо потім залити в банку Алка-Зельтцер або його загальний еквівалент, кислота та основа, які утримуються у твердій таблетці, можуть реагувати, виділяючи газ вуглекислий газ.
Коли енергія молекул газу рухає їх до поверхні, вони тягнуть уздовж деяких кольорових молекул води. Коли вуглекислий газ пузириться до верхньої межі розділу нафта-повітря і вивільняється, кольорові крапельки повільно опускаються через шар масла назад до дна банки.