A kémia gyönyörű - csodálatos reakciók kínai kémikusok vegykonyhájából

A kémiaórákról sokan nem túl pozitív emlékeket őriznek a középiskola tantárgyakkal amúgy is telezsúfolt világából. Bonyolult képletek, mindenféle elektronpályák, nagy ritkán pár közepesen látványos kísérlet, no meg a generációkon átívelő legendák arról, hogy mi vagy ki lehet az a folt ott a plafonon. Ennek a meglehetősen negatív imázsnak üzentek hadat a Kínai Műszaki és Tudományegyetem munkatársai, akik egyszerű kémcsövek helyett sík falú üvegedényekben hajtottak végre néhány látványos reakciót, és filmezték le elképesztő felbontásban. Következzen először a videó, majd pedig a kitartóbbak számára pár szó a reakciókról!

Most pedig térjünk rá a részletekre.

Forrás: IAT/University of Science and Technology of China, Tsinghua University Press

Fémcserék

A cink igen reaktív fém, ezért is használják korrózióvédelemre. Ha más, nála kevésbé reaktív fémek vegyületeinek oldatába helyezik, ionjaik helyet cserélnek, és a másik fém válik ki. Ez a reakció csodásan működik ezüsttel, rézel és ólommal – utóbbi esetben a videót készítő vegyészek némi ecetsav és vízüveg segítségével gélbe fagyasztották az ólomfácskákat (ezért függenek a térben mozdulatlanul a buborékok).

Forrás: IAT/University of Science and Technology of China, Tsinghua University Press

Csapadékképződés

Itt olyan reakciókat láthatunk, melyek során a vízben oldott vegyületekből szilárd anyag, vagyis csapadék keletkezik. Az első reakcióval úgy hihetnénk, hogy kijavíthatjuk elsózott levesünket, azonban a kicsapódott ezüst-kloridból hamar fémezüst válna ki a nyelvünkre, így hát inkább ne ezt a módszert válasszuk, ha szerelmes volt a szakács.

A második reakcióban ezüst-tioszulfát képződik, mely végül ezüst-szulfiddá alakul – ugyanarról az anyagról van szó, mely ezüstékszereink feketedését okozza, ha botor módon kénes gyógyvízben áztatjuk magunkat és őket. Ha vízben igazán oldhatatlan csapadékot keresünk, a következő reakcióban keletkező bárium-szulfátra bizton számíthatunk, ugyanis annyira leköti az egyébként mérgező báriumionokat, hogy biztonsággal használható a belekben CT-kontrasztanyagként. Az utolsó két reakcióban keletkező csapadék inkább szép, mint ismert, noha a kémikusok azért megtalálták a módját, hogy használják őket.

Forrás: IAT/University of Science and Technology of China, Tsinghua University Press

Kémiai kertecskék

Ezekben a reakciókban a nátrium-szilikát vizes oldata, vagy közismert nevén vízüveg játssza a főszerepet. Amikor fémsókristályt helyezünk az oldatba, a kristály körül egy féligáteresztő szilikáthártya keletkezik, amely a vizet átengedi, de más ionokat nem. A megnövekvő nyomás miatt ez a hártya egy ponton kilukad, itt kiáramlik a fémsó oldata, újabb szilikáthártyát hoz létre maga körül, és már növekszik is a kertecskénk.

Forrás: IAT/University of Science and Technology of China, Tsinghua University Press

Kristálykiválás

Ezeken a felvételeken négy vegyület kristályosodását figyelhetjük meg, ahogy kiválnak telített oldataikból. A kristályok mindegyike tartalmaz a szerkezetébe ágyazott, pontosan meghatározott mennyiségű úgynevezett kristályvizet.

Forrás: IAT/University of Science and Technology of China, Tsinghua University Press

Színváltozások

Egyes növényi színanyagok változtatják színüket attól függően, hogy savas vagy lúgos kémhatás éri őket. Megfigyelhetjük, hogyan változik meg a lilakáposzta, valamint egy Torenia fournieri nevű növény virágának színe, ha nátronlúggal vagy sósavval locsolgatjuk.

Forrás: IAT/University of Science and Technology of China, Tsinghua University Press

Buborékképződés

Ez a folyamat bizonyos értelemben rokon a csapadékképződéssel, hiszen a reakciótermék itt is távozik az oldatból – igaz, ezúttal felfelé, gáz formájában. Vájt fülűek számára különösen érdekes lehet az utolsó kísérlet, melyben nátronlúgoldat elektromos bontását (elektrolízisét) láthatjuk. A papírra írt reakcióegyenlet itt látványosan elevenedik meg, hiszen megfigyelhetjük, hogy a katódon valóban kétszer annyi gáz keletkezik, mint az anódon.

Forrás: IAT/University of Science and Technology of China, Tsinghua University Press

Fluoreszcens buborékok

A játékos kedvű kísérletezők itt már leginkább a látványra mentek. A fluoreszkáló bulipálcák (bármi is legyen a nevük) olajos folyadékát nátronlúggal keverték össze, és így csöpögtették vízbe. A buborékok táncát valószínűleg az okozza, hogy az olajcseppek nátrium-hidroxid-tartalma vizet próbál beszívni a környezetből, ugyanakkor a buborékok a felületi feszültség miatt tartani akarják az alakjukat.

Forrás: IAT/University of Science and Technology of China, Tsinghua University Press

Füst

Az első két reakció mindenki számára ismert lehet, a harmadik szorul csak némi magyarázatra. Itt a kísérletező kedvű vegyészek egy tömény sósavcseppet lógattak ammóniagázba. A kiváló fehér füst (és a cseppen megjelenő csapadék) nem más, mint a két vegyület sója, az ammónium-klorid.

Ha immár más színben látja a kémiát, és többre vágyik, könnyfacsaró történetekért, csöpögős részletekért és színes kis hírekért látogasson el a Beautiful Chemistry oldalára.