Fotografía a intervalos R3
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1. Descomposición del tiocianato de mercurio ("La serpiente del faraón")
Principio: El tiocianato de mercurio se descompone mediante el calor y parte del producto se quema.
? 2Hg(SCN)2→ 2HgS + CS2? + C3N4
? ¿CS2? +3O2? →CO2? + 2SO2
? 2C3N4? → 3(CN)2? + N2
Consejos: El tiocianato de mercurio fue sintetizado por los alemanes en 1821, y poco después se descubrió el fenómeno especial de su combustión. Durante mucho tiempo se vendió como fuegos artificiales en Alemania, pero finalmente se prohibió debido a numerosos incidentes de intoxicación entre niños.
Peligro: Alto. Los compuestos de mercurio son tóxicos, al igual que los gases de sulfuro de mercurio, dióxido de azufre y cianuro producidos por la reacción. ¡No lo pruebe usted mismo sin una campana extractora y orientación profesional!
2. Combustión de cerillas
Principio: Las cabezas de las cerillas contienen fósforo rojo, azufre y clorato de potasio. El calor generado cuando se enciende una cerilla hace que el fósforo rojo y el azufre se quemen, y el clorato de potasio se descompone en oxígeno para ayudar a la combustión.
Consejos: Las primeras cerillas de fricción contenían sólo azufre. En 1826, el químico británico John E. Walker utilizó clorato de potasio por primera vez, pero sus cerillas eran extremadamente peligrosas, ya que a menudo caían bolas de fuego que golpeaban ropa ligera y alfombras.
Peligro: Muy bajo, pero no entregue cerillas a los niños ya que pueden provocar un incendio.
3. El hidrógeno encuentra fuego
Principio: El hidrógeno es inflamable y fácil de difundir, y puede explotar y arder en el aire.
Aspectos destacados: Lo que ocurrió en el dirigible Hindenburg es una versión ampliada de esta escena.
Grabado por: PRF SLO & Dr. Mo
Peligro: Moderado. Debido a que la explosión puede dañar a las personas, enciéndala de forma remota como se muestra en la imagen.
4. Óxido de mercurio y aluminio
Principio: El aluminio es un metal altamente reactivo, pero la capa de óxido de aluminio en su superficie impide que reaccione completamente con el oxígeno del aire. El mercurio destruirá esta capa protectora y hará que el aluminio se "oxide" rápidamente.
Esta es una fotografía a intervalos. La duración real de este proceso es de aproximadamente media hora. Si mueves la pantalla hacia abajo, verás una gran cantidad de polvo de óxido de aluminio debajo.
Consejos: Esta es una de las razones por las que está prohibido llevar mercurio en los aviones. Cuenta la leyenda que durante la Segunda Guerra Mundial, algunos comandos estadounidenses llevaron mercurio para destruir aviones alemanes.
Peligro: Moderado a bajo. El mercurio es venenoso y no se debe comer. Experimente en un área bien ventilada para evitar el envenenamiento por vapor de mercurio.
5. Barras de hierro y sulfato de cobre
Principio: coloque la varilla de hierro para eliminar el óxido en la solución de sulfato de cobre. El hierro es más activo que el cobre y el cobre reemplazado forma una hermosa. precipitado suelto.
La solución es inicialmente azul (el color de los iones de cobre hidratados) y, a medida que avanza la reacción, el color azul se vuelve gradualmente más claro.
Consejos: Los iones de cobre en sí no son azules y el sulfato de cobre anhidro es un polvo blanco. El color azul en solución acuosa es hexahidrato de ion cobre.
Peligro: Bajo. La solución de cobre es tóxica y no se debe consumir.
6. Encendido de gas
Principio: La combustión requiere el contacto entre los combustibles y el oxígeno. La boca estrecha de la botella permite que el oxígeno entre solo gradualmente y la superficie de combustión se mueve gradualmente hacia abajo.
Peligro: Moderado a alto. La manipulación inadecuada de gases inflamables puede provocar fácilmente explosiones.
7. El magnesio quemado se coloca en agua.
Principio: el magnesio en realidad puede reaccionar con agua a temperatura ambiente, pero a menos que sea magnesio en polvo, la velocidad es muy lenta. A altas temperaturas, reaccionan violentamente para producir óxido de magnesio y gas hidrógeno. El hidrógeno continúa ardiendo y, junto con el magnesio ardiendo, crea un efecto deslumbrante de luces y sombras.
Consejos: Esta reacción es el principio básico de un motor experimental diseñado en Japón. El óxido de magnesio producido por la reacción del magnesio y el agua se descompone nuevamente en magnesio y oxígeno bajo la acción del láser. Toda la reacción requiere solo agua y el láser funciona con luz solar. Sin embargo, este motor parece muy lejano.
Peligro: Moderado. El magnesio se quema cuando se expone a altas temperaturas y reacciona violentamente cuando se expone al agua. El magnesio líquido al rojo vivo puede salpicar y provocar quemaduras.
8. La acetona "disuelve" la espuma
Principio: Una capa muy superficial de acetona no puede realmente "disolver" toda la espuma. De hecho, simplemente disuelve las largas cadenas de poliestireno, permitiendo que escape gran parte del aire de la espuma. Y la acetona no puede hacer nada cuando tiene cadenas largas reticuladas, por lo que quedará poliestireno residual en el fondo del recipiente.
Consejos: La situación con el pegamento 502 goteando sobre la espuma es similar.
Peligro: Bajo. La acetona tiene cierta toxicidad y volatilidad. Debe probarse en un lugar ventilado y no es apta para beber.
9. Sangre y peróxido de hidrógeno
Principio: Existe una catalasa altamente eficiente en la sangre, que puede catalizar la descomposición del peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno, y una gran cantidad de El oxígeno forma espuma.
Consejos: La catalasa es una enzima muy común que se encuentra en casi todos los organismos aeróbicos. En las células, su función principal es catalizar especies reactivas de oxígeno para generar oxígeno y evitar que el oxígeno dañe las células. La catalasa es también una de las enzimas más eficientes, y cada molécula de enzima es capaz de catalizar millones de moléculas de peróxido de hidrógeno por segundo.
Peligro: Bajo a moderado. Las concentraciones altas de peróxido de hidrógeno son muy corrosivas, pero las concentraciones más bajas son más seguras.
No hay otras amenazas, a menos que haya un problema con su fuente de sangre...
10. Pasta de dientes para elefante
Principio: El núcleo de esta reacción es el mismo que la reacción de la sangre. en el párrafo anterior, que es el peróxido de hidrógeno. Mezcle peróxido de hidrógeno al 30 % con desinfectante para manos, agregue un poco de colorante alimentario y agregue yoduro de potasio como catalizador. Una pequeña cantidad de peróxido de hidrógeno puede producir una gran cantidad de oxígeno, que forma burbujas bajo la acción del jabón.
Una versión más segura es utilizar una baja concentración (3%-6%) de peróxido de hidrógeno y levadura seca como catalizador. Las materias primas son relativamente fáciles de obtener, pero la reacción no es tan intensa.
Consejos: Después de la reacción, se acumulará una gran cantidad de oxígeno en la botella. Puedes intentar apagar la luz y tirar una cerilla para ver cómo arde. Cuidado con el fuego.
Peligro: Bajo a moderado. El peróxido de hidrógeno fuerte es corrosivo, así que use guantes al manipularlo.
P.D. Hay otra forma de hacer este experimento (aún no se ha encontrado la fuente):
11. El universo en la bombilla
Principio: Se trata de una burbuja de luz intermitente que está llena de alambre de zinc y oxígeno. Se encenderá después de encenderlo y solo podrá usarse una vez. El pan tiene una capa de film transparente en el exterior para evitar que se rompa el bulbo. Fue el principal accesorio de flash antes de la llegada de los flashes electrónicos modernos, que tardaban más en alcanzar el brillo máximo pero también duraban más.
Cuando esta imagen circuló en Internet, mucha gente dijo que ese fue el momento en que se fundió la bombilla. Desafortunadamente, las bombillas de tungsteno comunes se desvanecen lentamente al final de su vida útil.
Consejos: Las primeras bombillas flash utilizaban alambre de magnesio, que no era tan brillante como el zinc. Anteriormente, el polvo de magnesio se mezclaba con clorato de potasio y se encendía en un ambiente abierto. De aquí proviene el término “foco”.
Además, muchos internautas dijeron: "Este es nuestro universo".
Peligro: Bajo. La bombilla estará muy caliente después de su uso, así que no la toque inmediatamente.
12. Cinco lámparas y diez cesio
Principio: El cesio es un metal alcalino activo que reacciona explosivamente con el agua para generar hidrógeno. La fotografía de alta velocidad requiere una luz extremadamente fuerte. La alta temperatura generada por la luz hace imposible que el cesio permanezca sólido, por lo que en el experimento se utilizan ampollas para contener cesio líquido. Cuando el pequeño martillo rompe la ampolla, salen gotas de cesio que reaccionan con el vapor de agua y el oxígeno del aire, dejando rastros. Cuando grandes trozos de cesio entran en el agua, sufren una reacción explosiva.
Aspectos destacados: Existe un puesto de pesca en Internet: "... Edison estaba impaciente por esperar. Recogió el bloque de cesio, lo sumergió en agua, vertió el agua que desbordaba en la taza medidora, midió el volumen y conoció el volumen del bloque de cesio." ¿Quizás esta sea la verdadera causa de la sordera de Edison?
Peligro: Alto. El cesio reacciona violentamente con el agua, así que tenga cuidado.
13. Fuego de zinc
Principio: Este líquido es dietil zinc. Es un compuesto organozinc altamente inflamable que se enciende espontáneamente cuando se expone al oxígeno. El dietil zinc real tiene la llama azul como se muestra en la imagen, pero el vídeo/animación más difundido en Internet proviene de la Universidad de Nottingham en 2008, donde capturaron una llama amarilla, que, según ellos, era causada por el sodio. contaminación.
Consejos: El dietilzinc fue descubierto en 1848 y fue el primer compuesto orgánico de zinc. Es ampliamente utilizado en síntesis orgánica y también como combustible líquido por los primeros investigadores de cohetes.
Peligro: Alto. Hay muy pocas cosas buenas que puedan encenderse espontáneamente, y mucho menos los líquidos.
14. Erupción volcánica
Principio: El polvo rojo exterior es dicromato de amonio, que es inestable. Cuando se descompone por calor, se puede producir una gran cantidad de ceniza de color verde oscuro (trióxido de cromo) y una llama de color rojo brillante.
(NH4)2Cr2O7? (s)? →?Cr2O3? (s)+? N2? (g)+4? ¿H2O? (g)
Este efecto es muy similar a una erupción volcánica.
Oculto en su interior se encuentra el tiocianato de mercurio "Serpiente Faraón" presentado en el número anterior.
Consejos: El dicromato de amonio recibe el sobrenombre de "Vesubio" por su eficacia. Tuvo aplicaciones en pirotecnia y fotografía temprana. Combinarlo con tiocianato de mercurio es como invocar a Cthulhu...
Peligro: Alto. El dicromato de amonio, como todo el cromo hexavalente, es tóxico e irritante. Calentar en un recipiente cerrado puede provocar una explosión. En cuanto al tiocianato de mercurio, consulte el número anterior.
15. El aluminio se encuentra con el bromo
Principio: El aluminio es un metal muy activo Debido a que tiene una densa capa de óxido en su superficie, es muy estable en el aire, pero lo hará. Reacciona violentamente con muchos otros agentes oxidantes. El bromo es uno de ellos. La reacción del tribromuro de aluminio al disolverse en agua también liberará calor, lo que puede provocar una explosión. Después del experimento, el tubo de ensayo debe enfriarse y luego disolverse lentamente bajo un suave chorro de agua. Después de la limpieza, se debe agregar una solución de tiosulfato de sodio para reducir el bromo residual.
Consejos: La forma real del "tribromuro de aluminio" es Al2Br6, que es muy estable incluso después de la vaporización, solo una parte se descompondrá en AlBr3.
Peligro: Alto. El bromo es volátil, corrosivo y tóxico si se inhala, por lo que se requieren medidas de protección. Reacciona violentamente y provoca salpicaduras, ¡así que asegúrate de empezar con una pequeña cantidad!
16. Pilar de la Oscuridad
Principio: El café negro no se convertirá en esta cosa. En la taza hay una mezcla de p-nitroanilina y ácido sulfúrico concentrado. Cuando se calienta, se producirá una reacción muy compleja; de hecho, no conocemos completamente el proceso detallado de la reacción.
La proporción atómica de la espuma negra final es c6h3n 1,5s 0,15o 1,3, que es casi con certeza un polímero entrecruzado con p-nitroanilina. La reacción completa a veces se denomina "polimerización explosiva". La expansión a longitudes tan grandes se debe a reacciones que producen gases como el dióxido de carbono.
Consejos: Esta reacción fue descubierta por investigadores de la NASA en la década de 1970. Se pensó en utilizarlo como agente extintor de incendios, porque la espuma negra producida es muy estable y tiene excelentes propiedades de aislamiento térmico.
Peligro: Moderado a alto. La paranitroanilina es tóxica y el ácido sulfúrico concentrado también es peligroso. Esta reacción también produce óxidos de nitrógeno y óxidos de azufre.
No pienses en el experimento final de P.D.
17. Rojo y negro
Principio: Es una variante de la "reacción del reloj del yodo". Añade las tres soluciones incoloras y transparentes utilizadas en el experimento (de adelante hacia atrás):
1. Almidón soluble y metabisulfito de sodio
2. 3. Yodato de potasio
Entre ellas, las reacciones incluyen:
1. ¿El metabisulfito de sodio reacciona con el agua para formar bisulfito de sodio? ¿Na2S2O5+H2O? → 2Bisulfito de sodio
2. ¿El bisulfito de sodio reduce el yodato a yoduro? IO3-? + 3HSO3-→ I- + 3SO42-? + 3H+
3. A medida que aumenta la concentración de iones yoduro, las sales de mercurio solubles comienzan a reaccionar con los iones yoduro para formar precipitación de yoduro de mercurio (rojo anaranjado) Hg2++ 2 I-→ HgI2.
4. ¿Los iones yoduro restantes y los iones yodato generan yodo? IO3-? + 5I-? + 6H+→ 3I2? + 3H2O
5. ¿El yodo se combina con el almidón soluble para formar un complejo de inclusión azul-negro?
Consejos: Esta versión mejorada de la reacción fue inventada por dos estudiantes de la Universidad de Princeton. Le agregaron sales de mercurio, para que la reacción pudiera formar naranja-rojo y negro en sucesión. El negro es el color representativo de la Universidad de Princeton. Esta reacción a menudo se denomina "reacción del Viejo Nassau", donde "Viejo Nassau" se refiere a la Universidad de Princeton:
Peligro: Bajo.
24. Hidruro de sodio
Principio: Es la reacción del hidruro de sodio y el agua para producir hidróxido de sodio y gas hidrógeno. Se agrega fenolftaleína a la solución como indicador, por lo que aparece de color púrpura.
Consejos: El hidruro de sodio es una sustancia muy alcalina que puede robar protones de muchos compuestos para formar los correspondientes compuestos de sodio, lo cual es muy práctico en síntesis orgánica.
Peligro: Alto. El hidruro de sodio es muy reactivo y reacciona violentamente.
25. Reacción del yoduro de aluminio
Principio: Mezclar yodo y aluminio en polvo y añadir una pequeña cantidad de agua para provocar una reacción violenta. La fórmula de reacción principal: 2Al(s)+3I2(s) → Al2I6(s), en la que el agua sirve como catalizador. A medida que avanza la reacción, el yodo se sublima para formar vapor de yodo de color púrpura.
A destacar: Hablando de polvo de aluminio, lo más impresionante es probablemente la reacción de la termita. Repasemos:
Peligro: Moderado a alto. La reacción es violenta y el vapor de yodo es irritante. Presta atención a la protección ocular y hazlo en campana extractora. Después de agregar agua, la reacción puede tardar algún tiempo en comenzar, así que no se apresure y observe con atención.
26. Óxido de zinc dorado
Principio: El polvo de óxido de zinc blanco se volverá amarillo dorado gradualmente cuando se caliente a altas temperaturas y se desvanecerá cuando se enfríe al aire. La razón del color es que el cristal de óxido de zinc pierde algunos átomos de oxígeno a altas temperaturas, formando así defectos en la red.
Consejos: El color de muchas piedras preciosas también está relacionado con defectos en la red, como es el caso de los diamantes de colores.
Peligro: Moderado a alto. Para observar la decoloración del óxido de zinc, es necesario calentarlo a aproximadamente 800 °C [3] y se debe tener especial cuidado al utilizar llamas de alta temperatura.
27. Luminiscencia del Luminol
Principio: El Luminol (3-aminofenilhidrazida) es un reactivo químico luminiscente de uso común. En experimentos de demostración, generalmente se usa como activador una solución de peróxido de hidrógeno y una base de hidróxido (como hidróxido de sodio), y se usa un compuesto que contiene hierro para catalizar la descomposición del peróxido de hidrógeno. El luminol reacciona con el hidróxido para generar iones negativos dobles, que pueden reaccionar con el oxígeno producido por la descomposición del peróxido de hidrógeno para generar ácido 3-aminoftálico excitado, que emite luz azul cuando regresa al estado fundamental.
(Imagen de Wikipedia)
Consejos: Es posible que muchas personas hayan oído hablar del reactivo luminol en dramas de investigación criminal o novelas de misterio. Si el catalizador de la reacción anterior se reemplaza por hierro en la sangre, se convertirá en una reacción que detectará trazas de sangre.
Peligro: Bajo, se debe prestar atención a la naturaleza corrosiva del hidróxido y el peróxido de hidrógeno.
28. Humo artificial
Principio: El ácido clorhídrico concentrado y el amoníaco concentrado se dejan caer previamente en diferentes posiciones del papel. Ambos son altamente volátiles y se encuentran en el aire. también se formarán, produciendo un efecto de smog.
Consejos: Otro experimento de demostración común, la "fuente de amoníaco", muestra la fuerte solubilidad de este gas en agua. El amoníaco de la botella entra en contacto con agua que contiene fenolftaleína y se disuelve rápidamente, lo que hace que la presión en la botella baje y aparezca una fuente rosa invertida;
Peligro: ácido clorhídrico bajo pero concentrado y amoníaco concentrado son irritante, por lo que se debe prestar atención Ventilar para evitar la inhalación.
29. Bola de Fuego
Principio: El sólido y el líquido en los dos espejos de la derecha son permanganato de potasio y ácido sulfúrico concentrado respectivamente.
Aquí el ácido sulfúrico concentrado muestra su "deshidratación" y reacciona con permanganato de potasio sólido para formar heptóxido de manganeso (anhídrido permangánico). El heptaóxido de manganeso es un óxido fuerte e inestable. Cuando entra en contacto con el algodón, puede reaccionar con el algodón y provocar quemaduras.
Consejos: Históricamente, el ácido sulfúrico también se utilizaba para encender cerillas. La primera cerilla moderna fue inventada por Jean Chancel en 1805. Agregue clorato de potasio, azufre, azúcar y otras sustancias a la cabeza del fósforo, y debe sumergirlo en una pequeña botella de ácido sulfúrico para desencadenar la reacción.
Peligro: Las concentraciones medias a altas de ácido sulfúrico concentrado deben manipularse con extrema precaución, protegidos y alejados de materiales inflamables, y en un área bien ventilada. El anhídrido permangánico es corrosivo, altamente oxidante y explosivo, por lo que se deben usar gafas o máscaras durante los experimentos y se debe asegurar que solo se mezclen pequeñas cantidades. No aumentar la cantidad de reactivos ni reaccionar con otras sustancias orgánicas sin autorización, ya que la reacción puede ser demasiado violenta.
30. Espuma de polímero
Principio: Es una reacción que produce espuma de poliuretano. Las materias primas incluyen isocianatos, polioles y agentes espumantes. El poliuretano (PU) se refiere a un tipo de polímero con unidades características de uretano en la cadena principal. El poliuretano tiene propiedades químicas estables y propiedades mecánicas altamente ajustables, y se usa ampliamente en la industria y la vida. Como aislamiento se puede utilizar espuma de poliuretano.
Consejos: Por ejemplo, se puede apreciar lo ancho que es el poliuretano: la mayoría de los productos de cuero artificial en el mercado están hechos de poliuretano, y los condones sin látex más comunes también están hechos de poliuretano y también pueden convertirse en cojines de sofá y suelas de zapatos.
Peligro: Bajo, se debe tener cuidado para evitar la inhalación y el contacto con la piel y los ojos. La espuma de poliuretano es inherentemente bastante inflamable, por lo que muchos productos comerciales vienen precargados con retardantes de llama.
31. Hielo seco y magnesio
Principio: La varilla de magnesio se enciende y se coloca en hielo seco. La fórmula de reacción es 2 mg+CO2 → 2 MgO+C.
, la reacción fue deslumbrante.
Consejos: El primer flash utilizaba la fuerte luz emitida por el magnesio, por lo que también se le llamaba "luz de magnesio".
Peligro: Alto. Durante la reacción, pueden volar chispas, por lo que es necesario retirar cualquier material combustible cercano y utilizar barreras protectoras.
32. Semáforo
Principio: Añadir a la solución del frasco tres ingredientes: hidróxido de sodio, D-glucosa e índigo carmín (o índigo ácido). El índigo carmín es un indicador redox que también funciona como indicador ácido-base, es decir, puede cambiar a una variedad de colores bajo la acción de reacciones redox y el valor del pH. El índigo carmín tiene tres estados redox de color diferentes. En este sistema de reacción, cuando se agita el matraz, el oxígeno del aire lo oxidará y, cuando se deja reposar, la glucosa lo reducirá, provocando la decoloración. Si la reacción se lleva a cabo en un entorno de pH diferente, el color también cambiará. La siguiente figura resume los estados de cambio de color específicos:
Redibujado del contenido proporcionado por la Royal Society of Chemistry.
Curiosidades: Además de ser un indicador, el índigo carmín tiene otros usos. Es un colorante alimentario (E132) que también se utiliza en algunas cirugías urológicas.
Peligro: Bajo. Aquí el hidróxido de sodio juega un papel en el ajuste del pH, por lo que no se utiliza una solución muy concentrada. La glucosa y el índigo carmín también son más seguros.
33. Decoloración en capas
Principio: La parte naranja debajo del tubo de ensayo es una solución de dicromato de potasio con algo de ácido sulfúrico agregado, y la parte transparente de arriba es éter, que está dentro cuando se Se inicia la reacción. Se añade algo de peróxido de hidrógeno. A continuación, el sistema sufrirá una reacción violenta y la capa orgánica de arriba se volverá azul y producirá gas.
Cuando se añade peróxido de hidrógeno, se producirá la siguiente reacción en la fase acuosa: k2cr 2 o 7+h2so 4+H2O 2→2 cro 5+k2so 4+5H2O. El peróxido de cromo (CrO5, también llamado pentóxido de cromo) que se produce aquí es un peróxido inestable, soluble en éter y que aporta un color azul intenso. El peróxido de cromo inestable seguirá reaccionando para formar sales de cromo trivalente: 2 cro 5+7h2o 2+3h2so 4→Cr2(SO4)3+10h2o+7o 2. Las burbujas en el tubo de ensayo son el oxígeno generado por esta reacción [1] .
Consejos: El peróxido de cromo también es azul en solución acuosa, pero puede permanecer azul durante mucho tiempo mediante extracción con éter, lo que facilita su observación.
Peligro: Estatura media, reacción violenta, es necesario usar guantes y gafas, no llenar demasiado el tubo de ensayo.