vulcano chimico
Una delle reazioni chimiche più spettacolari è il processo di decomposizione del bicromato di ammonio (VI) (NH4) 2Cr2O7, noto come "vulcano chimico". Durante la reazione viene rilasciata una grande quantità di sostanza porosa, che imita idealmente la lava vulcanica. Agli albori del cinema, la scomposizione di (NH4)2Cr2O7 veniva addirittura utilizzata come "effetto speciale"! Gli sperimentatori che desiderano condurre l'esperimento sono invitati a non farlo in casa (a causa del rilascio di polvere volante che può inquinare l'appartamento).
Per eseguire il test è necessario un crogiolo di porcellana (o altro recipiente resistente al calore) riempito con bicromato di ammonio (VI) (NH4)2Cr2O7 (foto 1). Posizionare il crogiolo sopra un cumulo di sabbia che simula un cono vulcanico (Fig. 2) e accendere la polvere arancione con un fiammifero (Fig. 3). Dopo qualche tempo inizia un rapido processo di decomposizione del composto, che porta al rilascio di una grande quantità di prodotti gassosi, che disperdono l'ossido di cromo poroso (III) Cr.2O3 (foto 4, 5 e 6). Dopo la fine della reazione, tutto intorno è ricoperto di polvere verde scuro (foto 7).
La reazione di decomposizione in corso del bicromato di ammonio (VI) può essere scritta dall'equazione:
La trasformazione è una reazione redox (la cosiddetta reazione redox), durante la quale cambia lo stato di ossidazione degli atomi selezionati. In questa reazione, l'agente ossidante (una sostanza che guadagna elettroni e riduce il suo stato di ossidazione) è il cromo (VI):
L'agente riducente (sostanza che dona elettroni e, quindi, aumenta il grado di ossidazione) è l'azoto contenuto nello ione ammonio (consideriamo due atomi di azoto dovuti a N2):
Poiché il numero di elettroni donati dall'agente riducente deve essere uguale al numero di elettroni accettati dall'agente ossidante, moltiplichiamo la prima equazione per 2 su entrambi i lati e bilanciamo il numero di atomi di ossigeno e idrogeno rimanenti.
