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神奇的化學(xué)現(xiàn)象
化學(xué)很有趣,這門科學(xué)可以解釋周圍發(fā)生的各種現(xiàn)象。之所以很多人喜歡化學(xué),是因?yàn)橛行┗瘜W(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生令人難以置信的視覺效果。下面來介紹一下十大不可思議的化學(xué)反應(yīng)。
1、魔法振蕩反應(yīng)
這種反應(yīng)也被稱為“振蕩時(shí)鐘”,其中布里格斯-勞舍爾(Briggs-Rauscher)反應(yīng)是最常見的化學(xué)振蕩反應(yīng)之一。在這個(gè)反應(yīng)中,參與反應(yīng)的為三種無色化學(xué)物質(zhì)——酸化碘酸鉀(KIO3 + H2SO4)、丙二酸和一水硫酸錳(HOOCCH2COOH + MnSO4·H2O)的溶液、稀釋的過氧化氫(H2O2)。
結(jié)果,溶液的顏色在無色、琥珀色和深藍(lán)色之間持續(xù)振蕩約3至4分鐘。
2、法老之蛇反應(yīng)
如果想在實(shí)驗(yàn)室里重現(xiàn)埃及的神奇,這個(gè)反應(yīng)非常適合。反應(yīng)物之一為硫氰化汞(Hg(SCN)2),這種白色固體可以在實(shí)驗(yàn)室中通過硝酸汞或氯化汞與硫氰酸鉀的沉淀反應(yīng)制得。當(dāng)硫氰化汞被點(diǎn)燃后,會(huì)產(chǎn)生一種連鎖反應(yīng),釋放出煙霧和灰燼,并長(zhǎng)出一根看起來像蛇的條狀物質(zhì),因此得名“法老之蛇”。
“蛇”的顏色可以通過添加適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)來改變。然而,汞是一種毒性很強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì),需要小心處理。
3、萬花筒反應(yīng)
這種反應(yīng)的美妙之處在于,它是被意外發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)化學(xué)家鮑里斯·貝洛索夫(Boris Belousov)試圖建立活細(xì)胞中有機(jī)分子氧化的化學(xué)模型之時(shí),他觀察到反應(yīng)沒有進(jìn)行到完全,而是在不同的顏色之間振蕩,看起來就像是一個(gè)萬花筒。
在該反應(yīng)中,溴和有機(jī)酸(最好是丙二酸)在金屬催化劑(如鎂或鉻)的作用下會(huì)發(fā)生反應(yīng),結(jié)果會(huì)得到不斷變化顏色的波紋。
4、大象牙膏反應(yīng)
該反應(yīng)是過氧化氫與鉀碘化或碘化鈉以及肥皂之間發(fā)生的分解反應(yīng),它會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫,就像牙膏從管子里爆出來一樣。此外,也可以在溶液中加入染料來制造更鮮艷的“牙膏”。然而,它是否能夠清潔大象的牙齒,還有待驗(yàn)證。
5、人造雪反應(yīng)
聚丙烯酸鈉是一種有趣的聚合物,它具有極強(qiáng)的吸水和保水能力。因此,當(dāng)水加入到這種交聯(lián)聚合物中,它會(huì)立即與水化合,形成白色蓬松的團(tuán)簇,彼此不粘在一起,看起來就像雪一樣。
在幾秒鐘內(nèi),聚丙烯酸鈉就能在純水中吸水達(dá)到原先質(zhì)量的500倍。如果添加一點(diǎn)熒光染料,在黑暗中觀察,視覺效果將會(huì)變得更加夢(mèng)幻。
6、**反應(yīng)
鋁、鎂、鋅等金屬以及氧化鉍、氧化鐵等氧化劑構(gòu)成了鋁熱劑的化學(xué)成分。這種化合物點(diǎn)燃后可以直接熔穿金屬,用于鐵路維修。
然而,鋁熱劑與過冷的冰或液氮反應(yīng)并不那么有效。當(dāng)放置在冰上的鋁熱劑著火時(shí),冰會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)釋放出大量的能量,導(dǎo)致巨大的爆炸和耀眼的光芒。
7、糖果爆破反應(yīng)
氯酸鉀與糖果或其他糖源反應(yīng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生紫羅蘭色的火焰和大量的熱量,這種反應(yīng)已經(jīng)在煙火中使用了幾個(gè)世紀(jì)。糖含有大量的能量,人的身體通過逐漸打斷糖分子中的化學(xué)鍵,慢慢地釋放這種能量。然而,當(dāng)所有的化學(xué)鍵同時(shí)斷裂時(shí),大量的能量會(huì)在短時(shí)間內(nèi)以光和熱的形式釋放出來。
8、黑魔法反應(yīng)
這種反應(yīng)類似于法老之蛇反應(yīng),反應(yīng)物為葡萄糖酸鈣。雖然這種化合物看似穩(wěn)定,當(dāng)它們和燃料一起被點(diǎn)燃時(shí),將會(huì)產(chǎn)生奇怪的泡沫。泡沫呈灰黑色,因?yàn)橹饕煞譃樘?。這是一個(gè)相對(duì)安全的實(shí)驗(yàn),因?yàn)獒尫诺臍怏w為二氧化碳和水蒸氣。
9、羽毛爆炸反應(yīng)
三碘化氮(NI3)是一種極其不穩(wěn)定的化合物,只要羽毛或者蚊子稍微碰一下機(jī)會(huì)發(fā)生爆炸,并釋放出紫色的煙霧(碘單質(zhì))。
碘原子比較大,當(dāng)三個(gè)這樣大的原子與一個(gè)較小的氮原子結(jié)合時(shí),就沒有足夠的振動(dòng)空間,這就增加了分子中有待釋放的張力。
10、看不見的“水”
最后一個(gè)并非是化學(xué)反應(yīng),而是一種物理現(xiàn)象。六氟化硫(SF6)是一種密度極高的氣體,相當(dāng)于空氣的5倍。六氟化硫是透明的,并且是無味的。
六氟化硫會(huì)沉到空氣的下方,能夠讓錫紙小船漂浮起來,使其看起來像是漂浮在水上。如果給錫紙小船倒入六氟化硫,小船會(huì)逐漸下沉。
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