kemiallinen tulivuori

Yksi upeimmista kemiallisista reaktioista on ammoniumdikromaatti (VI) (NH4) 2Cr2O7, joka tunnetaan nimellä "kemiallinen tulivuori", hajoamisprosessi. Reaktion aikana vapautuu suuri määrä huokoista ainetta, joka mieluiten jäljittelee vulkaanista laavaa. Elokuvan alkuaikoina (NH4)2Cr2O7:n hajoamista käytettiin jopa "erikoisefektinä"! Kokeilijoita, jotka haluavat suorittaa kokeen, pyydetään olemaan tekemättä sitä kotona (koska vapautuu lentävää pölyä, joka voi saastuttaa asunnon).

Testin suorittamiseen tarvitset posliiniupokkaan (tai muun lämmönkestävän astian), joka on täytetty ammonium(VI)dikromaatilla (NH)₄)₂Cr₂O₇ (kuva 1). Aseta upokas tulivuoren kartiota jäljittelevän hiekkakasan päälle (kuva 2) ja sytytä oranssi jauhe tulitikulla (kuva 3). Jonkin ajan kuluttua alkaa yhdisteen nopea hajoamisprosessi, joka johtaa suuren määrän kaasumaisten tuotteiden vapautumiseen, jotka hajottavat huokoisen kromioksidin (III) Cr.₂O₃ (kuvat 4, 5 ja 6). Reaktion päätyttyä kaikki ympärillä oleva on peitetty tummanvihreällä pölyllä (kuva 7).

Ammoniumdikromaatin (VI) meneillään oleva hajoamisreaktio voidaan kirjoittaa yhtälöllä:

Muutos on redox-reaktio (ns. redox-reaktio), jonka aikana valittujen atomien hapetusaste muuttuu. Tässä reaktiossa hapettava aine (aine, joka saa elektroneja ja alentaa hapetusastettaan) on kromi (VI):

Pelkistävä aine (aine, joka luovuttaa elektroneja ja siten lisää hapetusastetta) on ammoniumionin sisältämä typpi (otamme huomioon kaksi typpiatomia, jotka johtuvat N₂):

Koska pelkistimen luovuttamien elektronien lukumäärän on oltava yhtä suuri kuin hapettimen vastaanottamien elektronien lukumäärä, kerromme ensimmäisen yhtälön molemmilla puolilla kahdella ja tasapainotamme jäljellä olevien happi- ja vetyatomien lukumäärän.