10 آزمایش جذاب شیمی

هنگامی که بحث لذت بردن از علم به میان می آید، قطعا آزمایش های شیمی جایگاه ویژه ای دارند. واکنش های جذاب شیمی بسیاری وجود دارند که می توان انجام داد. در این مقاله به معرفی 10 واکنش جذاب شیمی که می توان آن ها را در خانه هم انجام داد، می پردازیم. حتما توجه کنید که بسیاری از مواد شیمیایی و واکنش های شیمیایی خطر آفرین هستند و استفاده و انجام آن ها بدون داشتن دانش کافی و رعایت نکات ایمنی خطرناک است. اگر می خواهید این واکنش ها را در خانه انجام دهید، حتما از یک فرد آگاه و باتجربه در این زمینه کمک بگیرید. 

1- مس و اسید نیتریک

از جمله واکنش های جذاب شیمی می توان به واکنش فلز مس با اسید نیتریک غلیظ اشاره کرد.  زماینکه تکه ای از فلز مس را درون اسید نیتریک غلیظ بیندازید، یون های +Cu2 و نیترات باعث سبز شدن و سپس قهوه ای مایل به سبز محلول می شوند. اگر محلول را با آب رقیق کنید، آب جایگزین یون های نیترات شده و محلول به رنگ آبی در خواهد آمد. در این واکنش گاز نارنجی رنگ خارج شده از ظرف مربوط به گاز دی اکسید نیتروژن است که در اثر ترکیب نیتروژن اکسید بی رنگ با اکسیژن هوا ایجاد می شود. معادله واکنش فلز مس و اسید نیتریک در زیر آورده شده است.

3Cu + 8 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O

2NO + O2 → 2 NO2

واکنش فلز مس و اسید نیتریک

2- هیدروژن پراکسید و پتاسیم یدید

این واکنش که با نام خمیر دندان فیل نیز شناخته می شود از واکنش شیمیایی جذاب و معروف است که تقریبا با یک جستجوی کوچک می توان پیدا کرد. برای آن کافی است مقداری آب اکسیژنه در یک استوانه مدرج بریزید. در ادامه مقداری صابون مایع یا مایع ظرفشویی را به آن اضافه کنید. برای زیباتر شدن واکنش می توانید مقداری رنگ هم اضافه کنید. حال محلول پتاسیم یدی را به مخلوط موجود در استوانه مدرج اضافه کنید. با اضافه شدن پتاسیم یدید کف بسیار زیادی تولید می شود و از ظرف خارج می شود.

اگر بخواهیم بگوییم در حین واکنش چه اتفاقی می افتد باید بدانیم پتاسیم یدید به عنوان کاتالیزور عمل می کند. در حضور ان آب اکسیژنه به شدت تجزیه می شود و گاز اکسیژن فراوان تولید می شود. در نتیجه مخلوط شدن گاز اکسیژن و صابون کف بسیار زیادی تولید می شود و از ظرف خارج می گردد. معادله واکنش آب اکسیژنه و پتاسیم یدید را در ادامه می بینید.

2H2O2 + KI → O2 + 2H2O + KI

واکنش هیدروژن پراکسید و پتاسیم یدید

3- فلزات قلیایی در آب

فلزات قلیایی از جمله فلزات بسیار فعال هستند که در ستون اول جدول تناوبی قرار دارند. واکنش این فلزات با آب یک واکنش انفجاری و خطرناک است. اگر یک قطعه کوچک از فلز سدیم را در آب بیندازید، سدیم به رنگ زرد روشن، پتاسیم بنفش، لیتیم به رنگ قرمز و سزیم که از همه فعال تر است، منفجر می شود. در اثر واکنش فلزات قلیایی با آب، هیدروکسید فلز تشکیل شده و گاز H2 نیز آزاد می شود. این آزمایش شیمیایی می تواند خطرناک باشد، از انجام دادن در خانه و محیط های بسته خودداری کنید. معادله واکنش فلز سدیم و آب در زیر آورده شده است.

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

واکنش فلز سدیم و آب

4- واکنش ترمیت

واکنش ترمیت (thermite reaction) از جمله واکنش های گرمازا است. ای واکنش مشابه احتراق پودر آهن است و نشان می دهد که اگر زنگ زدن آهن سریعا اتفاق بیفتد و نه با گذشت زمان چه اتفاقی می افتد. به عبارت دیگر این واکنش باعث سوختن فلز می شود. اگر شرایط مهیا باشد تمام فلزات می توانند بسوزند. این واکنش در نتیجه ترکیب شدن آهن و آلومینیوم صورت می گیرد که در نتیجه آن مقدار زیادی نور و گرما ایجاد می شود. معادله واکنش اکسید آهن و فلز آلومنیوم در ادامه مشاهده می شود.

Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3 + heat and light

اگز می خواهید نمایش چشمگیرتری داشته باشید، مخلوط را درون یخ خشک قرار داده و سپس مخلوط را روشن کنید.

واکنش ترمیت

5- آتش رنگی

هنگامی که یون ها در یک شعله گرم می شوند، انرژی و جنبش الکترون ها افزایش می یابد، بنابراین به ترازهای انرژی بالاتر منتقل می شوند. این الکترون ها به دلیل داشتن انرژی زیاد، ناپایدار هستند و تمایل زیادی برای رسیدن به پایداری دارند. بنابراین انرژی خود را از دست داده و به یک لایه انرژی پایخ خود برمی گردند. انرژی که هنگام برگشت به حالت آسایش از خود خارج می کنند به صورت نور و گرما دیده می شود. انرژی این فوتون ها یک خاصیت شیمیایی بوده و برای هر ماده ای متفاوت از دیگری است. این فرآیند اساس آزمایش شعله در شیمی تجزیه بوده و یکی از روش های شناسایی است. این کار را می توان با مواد شیمیایی مختلف انجام داده و رنگ های مختلف را مشاهده نمود.

آتش های رنگی

6- ساخت اسلایم

اسلایم ها بسیار جذاب هستند و می توانند وسیله ای برای بازی بچه ها و بزرگسالان باشند. مواد لازم برای این کار عبارتند از بوراکس، نشاسته ذرت، چسب سفید، آب گرم و رنگ خوراکی. آموزش کامل ساخت اسلایم را در اینجا می توانید یاد بگیرید. شما می توانید اسلایم را در خانه بسازید و یک واکنش شیمیایی زیبا و بدون خطر را در خانه تجربه کنید. 

واکنش های شیمیایی جذاب-ساخت اسلایم

7- ساخت طرح لیختنبرگ

طرح لیختنبرگ یا درخت الکتریکی مسیری است که الکترون ها در هنگام تخلیه الکتریکی طی می کنند. این طرح عملا رعد و برق منجمد ایجاد می کند. این روش یک تخلیه الکتریکی است که در سطح و یا درون یک ماده عایق ایجاد می شود. در این روش از ولتاژ بالایی برای ایجاد اشکال مختلف ایحاد می شود. این کار توسط افراد آموزش دیده و با تجربه انجام می گیرد و به هیچ وجه نباید بدون داشتن اطلاعات در این زمینه انجام بگیرد. اما طرح های بسیار زیبایی در نتیجه این کار ایجاد می شود که نمونه آن را می توان در تصویر زیر مشاهده کرد.

واکنش های شیمیایی جذاب-درخت الکتریکی

8- یخ داغ

یخ داغ اسمی است که به سدیم استات داده اند، ماده شیمیایی که می توان با استفاده از سرکه و جوش شیرین آن را تولید نمود. محلولی از سدیم استات را می توان سوپرخنک نمود که در نتیجه آن کریستال های استات سدیم شکل می گیرند. فرآیند کریستالیزاسیون گرمازاست در نتیجه با ماده ای شبیه به یخ مواجه می شویم که داغ است.

واکنش های شیمیایی جذاب-یخ داغ استات سدیم

بیشتر بخوانید: چگونه یخ داغ یا همان استات سدیم بسازیم؟

 

9- واکنش سگ خشمگین (barking dog)

این واکنش یک گرمازا بین نیتروژن مونوکسید و کربن دی سولفید است. واکنش در یک لوله آزمایش انجام می گیرد.در نتیجه این واکنش نور آبی رنگ و صدای بسیار بلندی ایجاد می شود که شبیه به صدای پارس سگ است. به همین علت این نام را به آن اختصاص داده اند. روش دیگر برای این کار پوشش دادن سطح داخلی یک کوزه شفاف با الکل و سپس آتش زدن بخار آن است. معادله واکنش نیتروژن مونوکسید و کربن دی سولفید به صورت زیر است:

8N2O + 4CS2 → S8 + 4CO2 + 8N2

واکنش های شیمیایی جذاب-واکنش سگ خشمگین (barking dog)

10- مار کربنی

اسید سولفوریک می تواند یک واکنش دهیدراسیون با شکر داشته باشد. پس مخلوط آن ها رنگ شان از سفید به قهوه ای و سپس به سیاه تغییر می کند. انبساطی که در نتیجه واکنش ایجاد می شود به دلیل تبخیر آب و تولید گاز دی اکسید کربن است. در اثر انجام واکنش مخلوط منبسط می شود و به شکل مار در می آید و بوی قند سوخته می دهد.

وقتی ساکاروز دهیدراته می شود یک واکنش گرمازا  انجام می گیرد و در نتیجه آن آب و گرافیت تولید می شود.

C12H22O11 + H2SO4 + ½ O2 → 11C + CO2 + 12 H2O + SO2

از آنجاییکه اسید ساکاروز را دهیدراته می کند، آب تولید شده اسید سولفوریک را رقیق کرده و انرژی و گرما تولید می کند.

 

واکنش های شیمیایی جذاب-مار کربنی

جمع بندی

در این مقاله به 10 مورد از واکنش های جذاب شیمی اشاره کردیم. لازم است بدانیم که بسیاری از واکنش های زیبای دیگر نیز وجود دارند که در این مقاله ذکر نشده، اما شناختن آن ها نیز خالی از لطف نیست.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.