chemischer Vulkan
Eine der spektakulärsten chemischen Reaktionen ist der Zersetzungsprozess von Ammoniumdichromat (VI) (NH4) 2Cr2O7, der als „chemischer Vulkan“ bekannt ist. Bei der Reaktion wird eine große Menge poröser Substanz freigesetzt, die idealerweise vulkanische Lava imitiert. In den Anfängen des Kinos wurde die Zersetzung von (NH4)2Cr2O7 sogar als „Spezialeffekt“ genutzt! Experimentatoren, die das Experiment durchführen möchten, werden gebeten, es nicht zu Hause durchzuführen (wegen der Freisetzung von Flugstaub, der die Wohnung verschmutzen kann).
Zur Durchführung des Tests benötigen Sie einen mit Ammonium(VI)dichromat (NH) gefüllten Porzellantiegel (oder ein anderes hitzebeständiges Gefäß).4)2Cr2O7 (Foto 1). Stellen Sie den Tiegel auf einen Sandhaufen, der einen Vulkankegel simuliert (Bild 2), und zünden Sie das orangefarbene Pulver mit einem Streichholz an (Bild 3). Nach einiger Zeit beginnt ein schneller Zersetzungsprozess der Verbindung, der zur Freisetzung einer großen Menge gasförmiger Produkte führt, die das poröse Chromoxid (III) Cr dispergieren.2O3 (Fotos 4, 5 und 6). Nach Beendigung der Reaktion ist alles rundherum mit dunkelgrünem Staub bedeckt (Foto 7).
Die laufende Zersetzungsreaktion von Ammoniumdichromat (VI) kann durch die Gleichung geschrieben werden:
Bei der Umwandlung handelt es sich um eine Redoxreaktion (die sogenannte Redoxreaktion), bei der sich die Oxidationsstufe der ausgewählten Atome ändert. Bei dieser Reaktion ist das Oxidationsmittel (eine Substanz, die Elektronen aufnimmt und ihren Oxidationszustand verringert) Chrom (VI):
Das Reduktionsmittel (eine Substanz, die Elektronen abgibt und daher den Oxidationsgrad erhöht) ist der im Ammoniumion enthaltene Stickstoff (wir berücksichtigen zwei Stickstoffatome aufgrund von N2):
Da die Anzahl der vom Reduktionsmittel abgegebenen Elektronen gleich der Anzahl der vom Oxidationsmittel aufgenommenen Elektronen sein muss, multiplizieren wir die erste Gleichung auf beiden Seiten mit 2 und gleichen die Anzahl der verbleibenden Sauerstoff- und Wasserstoffatome aus.
