5 EXPERIMENTŮ S CHEMICKOU REAKCÍ (JEDNODUCHÉ A BEZPEČNÉ) - CHEMIE - 2025

Existuje několik experimentů s chemickou reakcí, které lze velmi snadno odhalit, aby vzbudily zájem studentů nebo dětí o předmět, a mohou být prováděny s naprostou bezpečností jak v laboratořích, tak v pohodlí našich kuchyní.

Každá chemická reakce má zvlášť svou metodologii a ustanovení, která musí být přijata pro bezpečnost těch, kteří experiment provádějí. Také některé experimenty budou pravděpodobně vyžadovat těžko dostupné materiály nebo nářadí vyhrazené pro testování profesionálními chemiky.

Hrdzové čištění haléřů je chemický experiment, který lze provést kdekoli. Zdroj: Pixnio.

Čím složitější je příprava a reaktivnější látky, tím složitější a nebezpečnější budou experimenty. To platí ještě více, pokud se v procesu uvolňují hořlavé plyny. Pokud je však tímto plynem oxid uhličitý, mohou být experimenty prováděny v jakémkoli prostoru pod náležitým dohledem.

Zde je pět jednoduchých experimentů, které mohou být provedeny doma, bez nutnosti nadměrných nákladů nebo fyzických rizik. Jedním z nejčastějších je odstranění oxidových vrstev kovů (jako jsou haléře) s octem, nealkoholickými nápoji nebo kyselinou citronovou, přičemž povrch zůstane lesklý a čistý.

Příklady experimentů chemické reakce

Horký led

Pro přípravu horkého ledu bude nutné: 1) láhev octa, ze které vezmeme požadované množství, 2) a jedlou sodu. Obě sloučeniny jsou smíchány v nádobě, která bude následně zahřívána, kde budou reagovat za vzniku octanu sodného:

CH ₃ COOH + NaHCO ₃ => CH ₃ COONa + CO ₂ + H ₂ O

Povšimněte si, že oxid uhličitý, CO ₂, pozorovaný jako šumění, se uvolní po smíchání octa (5% kyseliny octové) s hydrogenuhličitanem. V zásadě je vhodné přidat přebytek hydrogenuhličitanu, aby se zajistilo, že veškerá kyselina octová v našem octu je neutralizována.

Směs zahříváme, dokud se kolem okrajů nádoby neobjeví bílá sůl: octan sodný. Kapalinu zalijeme v jiné nádobě a jakmile ji zahřejeme, ochladíme ji v lednici.

Tento vodný roztok CH ₃ COONa je podchlazen: je nestabilní, a okamžitě a exotermicky zmrazit pokud přidáme bílý krystal CH ₃ COONa. Přitom bude rozpuštěná sůl začleněna do krystalu, který působí jako zárodečné a nukleační místo pro růst větších acetátových krystalů.

Proces je tak rychlý, že budou vidět krystalické útvary pokrývající celý objem nádoby a vytvářející horký led v důsledku uvolňování tepla. Následující video ukazuje, co je vysvětleno zde:

Invisible Ink

Neviditelný inkoustový experiment je jednou z nejčastějších a existuje několik metod, jak to udělat. Skládají se z navlhčení štětce nebo tampónu průhlednou tekutinou, která ulpívá na papíru, a působením tepla, ultrafialového záření nebo přidáním jiné látky mění barvu a odhaluje skrytou zprávu.

Nejčastěji používanou tekutinou je obvykle citronová šťáva. Zvlhčení štětce s citronovou šťávou pokračuje psát zprávu na papír. Potom pomocí žáru žárovky nebo umístěním papíru do blízkosti plamene (s velkou opatrností) stopy po citronové šťávě zčervenají nebo zčernají.

Důvodem je, že teplo rozkládá organické sloučeniny v citronu za vzniku uhlí, což ztmavuje papír.

Pokud se na druhou stranu použije ultrafialové světlo, citronová šťáva jej absorbuje, takže i když papír svítí, bude zpráva odhalena tmavými písmeny. Neviditelnou zprávu lze také odhalit, pokud se na ni nalije přirozený indikátor; jako hroznová šťáva nebo, ještě lépe, fialové zelí.

Následující video ukazuje přesně tři způsoby, jak napsat neviditelné zprávy:

Koupelnové bomby

Házení velkých bomb do koupele do značných objemů vody má za následek podívanou na pěnu a barvy. V malém měřítku je však lze snadno vyrobit kdekoli, pokud máte správné ingredience, které se liší v závislosti na osobních preferencích.

V misce smíchejte pevné přísady: kyselinu citronovou a jedlou sodu. Pokud chcete výslednému tělu přidat větší váhu nebo jej chránit před vlhkostí, můžete přidat kukuřičný škrob nebo sůl Epsom (síran hořečnatý).

V jiné misce pokračujte ve smíchání tekutých přísad: rostlinného oleje, esencí a potravinářských barviv.

Kapalná směs se potom pomalu nalije do mísy s pevnou směsí a hnětí se, dokud se neobjeví barva a tvar. Jakmile to uděláte, můžete s ním vytvořit koule nebo použít formy, abyste jim dali konkrétní tvary. A voila, budeme mít bomby do vany.

Tekuté přísady jsou ty, které poskytují barvu a vůně, které chcete získat, když hodíte čerpadlo do vany nebo na toalety. Mezitím jsou pevné složky zodpovědné za probíhající chemickou reakci: kyselina citronová ve vodě neutralizuje hydrogenuhličitan sodný a znovu uvolňuje oxid uhličitý.

Následující video ukazuje, jak postupně vyrábět bomby do koupele:

Rozpuštění polystyrenu

Ačkoli to není správně chemická reakce, pozorované účinky jsou pro zvědavé oči překvapivé. Pro tento experiment budeme potřebovat polystyren (v některých zemích nazývaný anime) a aceton, rozpouštědlo, které najdeme v odstraňovačích laků na nehty.

V následujícím videu uvidíte, co se stane, když se pokusíme rozpustit velké kousky polystyrenu v malém množství odstraňovače laku na nehty:

Tento materiál je prakticky zachycen vzduchem v tenkém polystyrenovém obalu. Jeho povaha je v podstatě nepolární, takže aceton, nepolární rozpouštědlo, má vysokou afinitu. „Jako se rozpustí“, a proto vidíme, jak se pěna v odstraňovači laků na nehty rozpustí se stejnou lehkostí, jakou se cukr rozpustí ve vodě.

Rozpuštění skořápky

Tentokrát, i když je to opět roztok, zahrnuje chemickou neutralizační reakci: kyselina octová ve octě neutralizuje uhličitan vápenatý ve skořápce vajec:

CaCO ₃ + 2CH ₃ COOH => Ca (CH ₃ COO) ₂ + CO ₂ + H ₂ O

Reakce probíhá, když uložíme vejce ve sklenici s octem. Ihned začneme oceňovat vrstvu bublin obklopujících skořápku vejce; Tyto bubliny jsou způsobeny CO ₂ uvolňovaným neutralizací na kyselé bázi.

V tomto videu vidíme tento experiment:

Jakmile se skořápka rozpustí, chrání její vnitřek, průsvitný pouze membrána, a skrz ně můžeme vidět žloutek proti světlu.

Tyto membrány jsou velmi jemné a kluzké, ale stále dodávají vajíčku dostatečnou měkkost, aby se mohlo odrazit na krátké vzdálenosti. Pokud je hozen z velké výšky, nakonec se rozdělí, jak je vidět na videu.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (21. října 2019). Snadné experimenty s chemií doma. Obnoveno z: thinkco.com
3. Adrian Dinh. (1. prosince 2014). 8 jednoduchých chemických experimentů, které mohou vaše děti dělat doma. Obnoveno z: 3plearning.com
4. Stepp, Sue. (8. ledna 2020). Snadné a zábavné experimenty s chemickou reakcí. sciencing.com. Obnoveno z: sciencing.com
5. Bayer USA. (29. prosince 2017). Experiment se solnými krystaly. Obnoveno z: thebeakerlife.com
6. Lindsey E. Murphy & CrazyAuntLindsey.com. (3. listopadu 2011). Neviditelný inkoust odhaluje chladnou chemii. Obnoveno z: scientificamerican.com