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化學+,如此神奇!如此瘋狂!

來源:果殼網(wǎng)      2015-07-29
導(dǎo)讀:化學實驗見得不少,作為化學專業(yè)的來說,沒見過火焰、試管爆炸......都沒好意思說自己做過實驗。

水火交融

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原理:燒杯底部放入了少量乙醚和金屬鉀,當加入水時,金屬鉀與水反應(yīng)生成氫氣并大量產(chǎn)熱,造成氫氣和乙醚蒸汽的燃燒,而隱約可見的紫色火焰來自鉀離子的焰色反應(yīng)。


花絮:在元素周期表上,越靠下的堿金屬性質(zhì)越活潑,與水的反應(yīng)也越劇烈。當然,銫才是其中真正的大殺器。


錄制者Periodic Videos


危險:中高。金屬鉀性質(zhì)活潑,乙醚極易揮發(fā)和燃燒,應(yīng)注意防護,避免火災(zāi)。


紅與黑

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原理:這是“碘鐘反應(yīng)”的一個變種。實驗中所用到的三種無色透明溶液(從前到后)分別加入了:

1.可溶性淀粉和焦亞硫酸鈉

2.氯化汞

3.碘酸鉀


其中發(fā)生的反應(yīng)包括:

1.焦亞硫酸鈉與水反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉 Na2S2O5+H2O=2NaHSO3

2.亞硫酸氫鈉將碘酸根還原為碘離子 IO3- + 3HSO3-=I- + 3SO42- + 3H+

3.隨著碘離子濃度的升高,可溶性的汞鹽開始與碘離子形成碘化汞沉淀(橙紅色)Hg2+ + 2 I- =HgI2

4.剩余的碘離子與碘酸根離子生成碘單質(zhì) IO3- + 5I- + 6H+ =3I2 + 3H2O

5.碘單質(zhì)與可溶性淀粉結(jié)合形成藍黑色的包合物


花絮:這個改良版的反應(yīng)由兩名普林斯頓大學的學生發(fā)明,他們在其中加入了汞鹽,使這個反應(yīng)可以先后形成橙紅色和黑色,而橙黑配正是普林斯頓大學的代表色。這個反應(yīng)通常被稱為“Old Nassau Reaction”,其中“Old Nassau”指的就是普林斯頓大學。因為顏色的緣故,它也被叫做“萬圣節(jié)反應(yīng)”。


錄制者ChemToddler's channel


危險:高。氯化汞毒性很強,吸入、皮膚接觸或誤食時均有較高風險,請勿在家嘗試。

銅和硝酸

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原理:銅與濃硝酸反應(yīng),生成硝酸銅、二氧化氮和水,生成的氣體通入水中,隨著氣體生成停止并逐漸溶解,水倒吸進入反應(yīng)瓶,最終形成淡藍色的硝酸銅溶液。

Cu(s)+4HNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2NO2(g)+2H2O(l)

一開始出現(xiàn)的綠色與濃酸條件下銅離子與硝酸根的結(jié)合有關(guān)[2],而在引入更多水之后,溶液就顯示為水合銅離子的藍色了。


花絮:銅和濃硝酸大概是最難背的高中化學反反應(yīng)了...等等,還有稀硝酸。你還記得怎么配平嗎?


錄制者Royal Society of Chemistry


危險:中,濃硝酸具有較強腐蝕性,推薦使用手套和護目鏡。二氧化氮氣體有毒,不過在該實驗中大部分生成氣體都會被水吸收。后半部分倒吸造成的“噴泉”現(xiàn)象有較小的造成燒瓶損壞的風險,如果在開放實驗室中進行,應(yīng)使用安全屏保護觀眾。

甲烷泡泡

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原理:將甲烷通入肥皂水產(chǎn)生甲烷氣泡。在點燃泡泡時,其中的甲烷氣體迅速燃燒。


花絮:事實上,在自然界也可以找到甲烷泡泡,冬天的時候它們會出現(xiàn)在一些封凍的湖中,這種泡泡也是非常易燃的。


錄制者HSFC Chemistry


危險:中。請戴好護目鏡,遠離易燃物,使用長桿引火工具遠距離點燃。

魔法撣子

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原理:實際上和撣子無關(guān),爆炸的是紙上的物質(zhì)。三碘化氮是一種可以發(fā)生接觸爆炸的物質(zhì),稍有擾動即可引起爆炸分解,并產(chǎn)生紫色的碘蒸氣。


花絮:另一種會發(fā)生爆炸性分解的物質(zhì)是疊氮化鈉,它在受撞擊時分解產(chǎn)生大量氮氣,因此也被用來制作汽車安全氣囊。


錄制者Sully Science


危險:高。怎么說這都是爆炸。


鋰樹銀花

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原理:這是金屬鋰燃燒的景象,燃燒過程中固態(tài)的金屬鋰不斷熔化,并生成氧化鋰。鋰的焰色反應(yīng)為紅色,但當劇烈燃燒時火焰呈現(xiàn)一種“亮銀色”的狀態(tài)。


花絮:和其他堿金屬一樣,鋰火不能用水來撲滅,需要專門的干粉滅火劑。


錄制者Nick Moore


危險:中。任何時候都不能對火掉以輕心。


小熊糖火山

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原理:試管中是加熱到熔融狀態(tài)的氯酸鉀,氯酸鉀發(fā)生熱分解產(chǎn)生氧氣,試管中的氧氣和熱足以點燃小熊軟糖中的糖類等有機物。氧氣促進燃燒,而燃燒產(chǎn)生的熱量又進一步促進氯酸鉀分解產(chǎn)生更多氧氣,因此就產(chǎn)生了劇烈的燃燒反應(yīng)。


花絮:這個實驗還有一個更加喪心病狂的超大號版本(原視頻錄制者:Vat19):


錄制者wallsacc


危險:高。反應(yīng)非常劇烈,尤其是超大號版本絕對不建議在家嘗試(浪費食物不是好孩子?。?/p>


(來源:2015年04月21日 果殼網(wǎng))

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