χημικό ηφαίστειο
Μία από τις πιο θεαματικές χημικές αντιδράσεις είναι η αποσύνθεση του διχρωμικού αμμωνίου (VI) (NH4) 2Cr2O7, που είναι γνωστό ως «χημικό ηφαίστειο». Κατά τη διάρκεια της αντίδρασης απελευθερώνεται μεγάλη ποσότητα πορώδης ουσίας, προσομοιώνοντας ιδανικά την ηφαιστειακή λάβα. Στα πρώτα χρόνια του κινηματογράφου, η αποσύνθεση του (NH4)2Cr2O7 χρησιμοποιήθηκε ακόμη και ως «ειδικό εφέ»! Οι πειραματιστές που επιθυμούν να πραγματοποιήσουν το πείραμα καλούνται να μην το κάνουν στο σπίτι (λόγω της απελευθέρωσης φυγής σκόνης που μπορεί να μολύνει το διαμέρισμα).
Για να εκτελέσετε τη δοκιμή, θα χρειαστείτε ένα χωνευτήριο πορσελάνης (ή άλλο ανθεκτικό στη θερμότητα δοχείο) γεμάτο με διχρωμικό αμμώνιο (VI) (NH4)2Cr2O7 (φωτογραφία 1). Τοποθετήστε το χωνευτήριο πάνω από ένα ανάχωμα άμμου που προσομοιώνει έναν ηφαιστειακό κώνο (Φωτογραφία 2) και ανάψτε την πορτοκαλί σκόνη με ένα σπίρτο (Φωτογραφία 3). Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, ξεκινά μια βίαιη διαδικασία αποσύνθεσης της ένωσης, που οδηγεί στην απελευθέρωση μεγάλης ποσότητας αέριων προϊόντων που διασκορπίζουν το πορώδες οξείδιο του χρωμίου (III) Cr.2O3 (φωτ. 4, 5 και 6). Αφού ολοκληρωθεί η αντίδραση, τα πάντα γύρω καλύπτονται με σκούρα πράσινη σκόνη (φωτογραφία 7).
Η συνεχιζόμενη αντίδραση αποσύνθεσης του διχρωμικού αμμωνίου (VI) μπορεί να γραφτεί με την εξίσωση:
Ο μετασχηματισμός είναι μια αντίδραση οξείδωσης-αναγωγής (η λεγόμενη αντίδραση οξειδοαναγωγής), κατά την οποία αλλάζει η κατάσταση οξείδωσης των απομονωμένων ατόμων. Σε αυτή την αντίδραση, ο οξειδωτικός παράγοντας (μια ουσία που κερδίζει ηλεκτρόνια και μειώνει την κατάσταση οξείδωσης) είναι το χρώμιο (VI):
Ο αναγωγικός παράγοντας (ουσία που δίνει ηλεκτρόνια και επομένως αυξάνει τον βαθμό οξείδωσης) είναι το άζωτο που περιέχεται στο ιόν αμμωνίου (λαμβάνουμε υπόψη δύο άτομα αζώτου λόγω Ν2):
Δεδομένου ότι ο αριθμός των ηλεκτρονίων που δίνει ο αναγωγικός παράγοντας πρέπει να είναι ίσος με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που δέχεται ο οξειδωτικός παράγοντας, πολλαπλασιάζουμε την πρώτη εξίσωση επί 2 και στις δύο πλευρές και εξισορροπούμε τον αριθμό των ατόμων οξυγόνου και υδρογόνου που απομένουν.
