Ein exotherme Reaktion ist eine chemische Reaktion, die Wärme freisetzt und eine negative Enthalpie (-ΔH) und eine positive Entropie (+ ΔS) aufweist. Diese Reaktionen sind energetisch günstig und treten oft spontan auf, aber manchmal benötigen Sie etwas mehr Energie, um sie in Gang zu setzen.
Exotherme Reaktionen machen interessante und aufregende chemische Demonstrationen, da die Freisetzung von Energie neben Wärme häufig auch Funken, Flammen, Rauch oder Geräusche umfasst. Die Reaktionen reichen von sicher und sanft bis dramatisch und explosiv.
Das Rosten von Eisen oder Stahl ist ein Oxidationsreaktion - Wirklich nur eine langsamere Form von Verbrennung. Während das Warten auf die Bildung von Rost nicht zu einer interessanten Demonstration der Chemie führen würde, gibt es Möglichkeiten, den Prozess zu beschleunigen. Beispielsweise. du kannst reagieren Stahlwolle mit Essig in einer sicheren exothermen Reaktion, die Wärme entwickelt.
Die Reaktion "bellender Hund" ist ein Favorit exotherm Chemiedemonstration, weil sie einen lauten "Schuss" oder "Rinde" abgibt, ähnlich dem eines Hundes. Für diese Reaktion benötigen Sie eine lange Glasröhre, Lachgas oder Stickoxid und Schwefelkohlenstoff.
Wenn Sie diese Chemikalien nicht haben, gibt es eine alternative Reaktion, die Sie mit einer Flasche und Alkohol durchführen können. Es ist nicht ganz so laut oder energisch, aber es erzeugt eine schöne Flamme und ein hörbares "Woofing".
Die klassische Form der Demonstration verwendet eine Wasserstoffperoxidlösung, Kaliumiodid und ein Waschmittel. Es gibt auch eine kinderfreundliche Version der Reaktion, die Hefe und Haushaltsperoxid verwendet und sicher genug ist, dass junge Hände sie berühren können.
Die Reaktion von Schwefelsäure mit gewöhnlichem Haushaltszucker (Saccharose) führt zu einer energetischen exothermen Reaktion. Durch das Dehydrieren des Zuckers wird eine dampfende Rußsäule herausgedrückt, und der gesamte Raum riecht nach verbrannten Marshmallows.
Die Thermitreaktion ähnelt dem Rosten von Stahlwolle mit Essig, nur dass die Oxidation von Metall viel stärker erfolgt. Versuchen Sie die Thermitreaktion, wenn Sie Metall verbrennen möchten und a Menge von Hitze.
Wenn Sie glauben, "groß raus oder nach Hause gehen", versuchen Sie, die Thermitreaktion in einem Trockeneisblock durchzuführen. Dies verstärkt den Prozess und kann sogar zu einer Explosion führen.
Wenn das Verbrennen von Metallen Ihre Tasse Tee ist, können Sie nichts falsch machen, wenn Sie einfach Alkalimetalle in Wasser fallen lassen (es sei denn, Sie fügen zu viel hinzu). Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium reagieren alle in Wasser. Wenn Sie die Gruppe im Periodensystem nach unten bewegen, steigt die Energie der Reaktion.
Lithium und Natrium sind ziemlich sicher zu verarbeiten. Seien Sie vorsichtig, wenn Sie das Projekt mit Kalium versuchen. Es ist wahrscheinlich am besten, die exotherme Reaktion von Rubidium oder Cäsium in Wasser Menschen zu überlassen, die auf YouTube berühmt werden möchten. Wenn Sie es sind, senden Sie uns einen Link und wir zeigen Ihnen Ihr riskantes Verhalten.
Einige exotherme chemische Reaktionen gehen spontan in Flammen auf, ohne dass ein brennendes Streichholz benötigt wird. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, ein chemisches Feuer zu erzeugen - alles hervorragende Demonstrationen exothermer Prozesse.
Heißes Eis erhalten Sie, wenn Sie Natriumacetat aus einer unterkühlten Lösung verfestigen. Die resultierenden Kristalle ähneln Wassereis, außer dass sie heiß statt kalt sind. Es ist ein lustiges Beispiel für eine exotherme Reaktion. Es ist auch eine der häufigsten Reaktionen chemische Handwärmer herstellen.
Während Sie Natriumacetat kaufen können, ist es auch extrem einfach, diese Chemikalie selbst herzustellen, indem Sie Backpulver und Essig mischen und die überschüssige Flüssigkeit abkochen.
Viele chemische Reaktionen setzen Wärme frei, daher sind diese beliebten exothermen Reaktionen nicht Ihre einzigen Optionen. Hier sind einige andere coole Demonstrationen zum Ausprobieren: