kemisk vulkan

En af de mest spektakulære kemiske reaktioner er processen med nedbrydning af ammoniumdichromat (VI) (NH4) 2Cr2O7, kendt som den "kemiske vulkan". Under reaktionen frigives en stor mængde porøst stof, som ideelt set efterligner vulkansk lava. I biografens tidlige dage blev nedbrydningen af ​​(NH4)2Cr2O7 endda brugt som en "særlig effekt"! Eksperimentører, der ønsker at udføre eksperimentet, bliver bedt om ikke at gøre det derhjemme (på grund af frigivelse af flyvende støv, der kan forurene lejligheden).

For at udføre testen skal du bruge en porcelænsdigel (eller anden varmebestandig beholder) fyldt med ammonium (VI) dichromat (NH)₄)₂Cr₂O₇ (billede 1). Placer diglen på toppen af ​​en sandhøj, der simulerer en vulkanske kegle (Billede 2), og tænd det orange pulver med en tændstik (Billede 3). Efter nogen tid begynder en hurtig nedbrydningsproces af forbindelsen, hvilket fører til frigivelse af en stor mængde gasformige produkter, som spreder det porøse chromoxid (III) Cr.₂O₃ (billede 4, 5 og 6). Efter afslutningen af ​​reaktionen er alt omkring dækket med mørkegrønt støv (foto 7).

Den igangværende nedbrydningsreaktion af ammoniumdichromat (VI) kan skrives med ligningen:

Transformationen er en redoxreaktion (den såkaldte redoxreaktion), hvorunder de udvalgte atomers oxidationstilstand ændres. I denne reaktion er oxidationsmidlet (et stof, der optager elektroner og reducerer dets oxidationstilstand) chrom (VI):

Reduktionsmidlet (et stof, der donerer elektroner og derfor øger oxidationsgraden) er nitrogen indeholdt i ammoniumionen (vi tager højde for to nitrogenatomer på grund af N₂):

Da antallet af elektroner doneret af reduktionsmidlet skal være lig med antallet af elektroner, der accepteres af oxidationsmidlet, multiplicerer vi den første ligning med 2 på begge sider og afbalancerer antallet af resterende ilt- og brintatomer.