Как протичат необясними химични реакции

Всяка минута в Youtube се качват безброй видео клипове. Сред тях място намират и много интересни видеа на химически реакции. За да обясним какво точно се случва в някои от тези клипове, се допитахме до  експерта в Американското химическо дружество Джон М. Мейлин, за да ни просветли в някои от тези страхотни тайни на химията.

Запален амониев дихромат

Не, тази химична реакция не „отваря портал към ада“, както може би сте я виждали описана във Фейсбук или други социални мрежи. Съединението, известно като амониев дихромат (което всъщност е използвано в зараждането на фотографията, за да се заснемат изображения) се запалва със запалка, която реагира чрез формиране на зеленикав / черен прах и производство на азотен газ. „Екзотермичната реакция (такава е всяка химическа реакция, която произвежда топлина, светлина или звук) произвежда топлина и искри, докато бихроматът свърши“, казва д-р Мейлин. Но това не е всичко – на дъното има малка изненада, демонстраторите очевидно пускат живачен тиоцианат, който също реагира при запалване и се образува змията, подобна на пипалата, които идват от „вулкана.“

Фараонова змия

Тази реакция, наречена „Фараонова змия“,  е създадена от изгарянето на парченца живачен тиоцианат, същото съединение, от което се получават пипала в експеримента по-горе. Пипалата са вторичен продукт на запалването и са резултат от полученото съединение, наречено въглероден нитрид. Но внимание: ако се занимавате с живачен тиоцианат, не го горете просто някъде; демонстрацията тук и тази по-горе включват силно токсични материали и реакциите, които се получават, са силно отровни. Тези експерименти „трябва да се направи само в помещения, където има аспиратор,“ казва д-р Мейлин.

Пастата за зъби на слона

Всички химични реакции ли имат смешни имена? В тази, известна като „пастата за зъби на слона“, водороден пероксид се разгражда бързо и произвежда вещество подобно на пяна. Първо, водородният переоксид се смесва с течен сапун или препарат за миене на съдове, след това се добавя йодирана сол. Тя служи като катализатор и разлага водородния пероксид много бързо, създавайки голямо количество кислород и вода. Сапунът образува кислород и вода на мехурчета, която прави пяната. Накрая се добавя хранителен оцветител, за да може пяната да добие оранжев оттенък.

Йоден часовник

Това видео ни дава стъпките и елементите, за да направим реакцията на т. нар. „йоден часовник“. Ето какво се случва на молекулярно ниво: сулфитно йонно съединение  (което губи един електрон) реагира на йон на йод (който приема изгубените електрони) и получава йон с три йодни атома. Нишестето се добавя, сулфитът се освобождава и се получава тъмен лилав цвят. Ако отново добавим сулфит, това ще благоприятства пурпурния йод да се превърне отново в съединение и цветът ще изчезне.

Кола и мляко

Нужни са ни кола и мляко, изчакваме шест часа и какво става? Странна оранжевикавакаша! „Млякото съдържа протеина казеин, който при окиселяване, се отделя от разтвора и  се образува  плътно вещество“, казва д-р Мейлин. Когато оставим сместа от колата имлякото да престои за шест часа, казеинът потъва на дъното на бутилката, поглъщайкиголяма част от кафявото оцветяване в колата. Останалата течност в кехлибарен цвят се вижда на видеото.

Черна змия

Концентрираната сярна киселина е доста ефективно дехидратиращо вещество. Ако го добавим директно към нормална трапезна захар, твърди д-р Мейлин, „отделя водните молекули от въглехидрати,“ оставяйки само въглерод. Той се разширява, която произвежда странно изглеждащото черно вещество, което се вижда по-горе.

Лилав дим

Този експеримент е подходящ, ако трябва да направим димна завеса в някой филм, която да ни помогне да избягаме, но най-вероятно ще се нуждаем от много йод на прах, за да го направим. Този опит е подобен на четвъртата реакция –  прахообразният йод е окислител (приема електрони в реакция), докато прахообразен металически цинк е редуктор (губи електрон в реакция). Ако добавим капка вода и на двете, между тях ще се осъществи контакт, който ще произведе химическото съединение цинков йодид. Бързата реакция произвежда много топлина, а йодът се изпарява и така се образува лилава пара.

Водороден пероксид и кръв

Това видео определено не е за всеки. В него ексцентричен руски химик, който нарича себе си „Лудият руски хакер“ потапя кръв от прасе във водороден пероксид. Кръвта действа като катализатор за разграждането на водородния пероксид, а ускоряването на процеса се дължи на желязото в хемоглобина на кръвта (това е протеин, който пренася кислорода в кръвта). Според д-р Мейлин „реакцията произвежда молекули кислород и вода“, а „пяната се дължи на кислородни мехурчета, които се формират в емулсията на кръвта / водата.“

Суперабсорбиращ полимер

„Суперабсорбиращи полимери (САП), могат да абсорбират 300 пъти теглото си във вода,“казва д-р Мейлин. В този случай, САП е натриев полиакрилат – вещество, използвано от водопроводчици, за да отпушват тоалетни, което може да се използва и в пелени. Наливаме малко хранителен оцветител към водата, добаваме САП и резултатът е със слаба текстура.

Фалшиво шоу

Ако сме попаднали в тропическия климатичен пояс и се налага сами да си направим лекарство, супер абсорбиращият полимер от преди малко може да е най-добрия вариант. Нужно е да добавим още натриев полиакрилат към водата, което я прави по-гъста, но този път не е нужно да използваме хранителен оцветител. Единственият недостатък е, че този „сняг“ е със стайна температура.

Не-Нютонов флуид

Според д-р Мейлин „смесването на царевично нишесте и вода образува не-Нютонов флуид, т.е. течност, която става по-гъста, когато се разбърква.“ Видеото показва, че разбъркването с различни звукови честоти, идващи от колона, принуждават ненютоновата течност (нарича се така, защото нарушава законите му) да се стегне и да се локализира в определени места. Най-високата ѝ точка е където звуковите вълни са най-силни.