十大不可思议的化学反应
火星科普2019-07-20 18:46
本文参加百家号科学#了不起的基础科学#系列征文。
化学很有趣，这门科学可以解释周围发生的各种现象。之所以很多人喜欢化学，是因为有些化学反应会产生令人难以置信的视觉效果。下面来介绍一下十大不可思议的化学反应。
1、魔法振荡反应
这种反应也被称为“振荡时钟”，其中布里格斯-劳舍尔（Briggs-Rauscher）反应是最常见的化学振荡反应之一。在这个反应中，参与反应的为三种无色化学物质——酸化碘酸钾（KIO3 + H2SO4）、丙二酸和一水硫酸锰（HOOCCH2COOH + MnSO4·H2O）的溶液、稀释的过氧化氢（H2O2）。
结果，溶液的颜色在无色、琥珀色和深蓝色之间持续振荡约3至4分钟。
2、法老之蛇反应
如果想在实验室里重现埃及的神奇，这个反应非常适合。反应物之一为硫氰化汞（Hg(SCN)2），这种白色固体可以在实验室中通过硝酸汞或氯化汞与硫氰酸钾的沉淀反应制得。当硫氰化汞被点燃后，会产生一种连锁反应，释放出烟雾和灰烬，并长出一根看起来像蛇的条状物质，因此得名“法老之蛇”。
“蛇”的颜色可以通过添加适当的化学物质来改变。然而，汞是一种毒性很强的化学物质，需要小心处理。
3、万花筒反应
这种反应的美妙之处在于，它是被意外发现的。当化学家鲍里斯·贝洛索夫（Boris Belousov）试图建立活细胞中有机分子氧化的化学模型之时，他观察到反应没有进行到完全，而是在不同的颜色之间振荡，看起来就像是一个万花筒。
在该反应中，溴和有机酸（最好是丙二酸）在金属催化剂（如镁或铬）的作用下会发生反应，结果会得到不断变化颜色的波纹。
4、大象牙膏反应
该反应是过氧化氢与钾碘化或碘化钠以及肥皂之间发生的分解反应，它会产生大量的泡沫，就像牙膏从管子里爆出来一样。此外，也可以在溶液中加入染料来制造更鲜艳的“牙膏”。然而，它是否能够清洁大象的牙齿，还有待验证。
5、人造雪反应
聚丙烯酸钠是一种有趣的聚合物，它具有极强的吸水和保水能力。因此，当水加入到这种交联聚合物中，它会立即与水化合，形成白色蓬松的团簇，彼此不粘在一起，看起来就像雪一样。
在几秒钟内，聚丙烯酸钠就能在纯水中吸水达到原先质量的500倍。如果添加一点荧光染料，在黑暗中观察，视觉效果将会变得更加梦幻。
6、冰火反应
铝、镁、锌等金属以及氧化铋、氧化铁等氧化剂构成了铝热剂的化学成分。这种化合物点燃后可以直接熔穿金属，用于铁路维修。
然而，铝热剂与过冷的冰或液氮反应并不那么有效。当放置在冰上的铝热剂着火时，冰会在很短的时间内释放出大量的能量，导致巨大的爆炸和耀眼的光芒。
7、糖果爆破反应
氯酸钾与糖果或其他糖源反应时，会产生紫罗兰色的火焰和大量的热量，这种反应已经在烟火中使用了几个世纪。糖含有大量的能量，人的身体通过逐渐打断糖分子中的化学键，慢慢地释放这种能量。然而，当所有的化学键同时断裂时，大量的能量会在短时间内以光和热的形式释放出来。
8、黑魔法反应
这种反应类似于法老之蛇反应，反应物为葡萄糖酸钙。虽然这种化合物看似稳定，当它们和燃料一起被点燃时，将会产生奇怪的泡沫。泡沫呈灰黑色，因为主要成分为碳。这是一个相对安全的实验，因为释放的气体为二氧化碳和水蒸气。
9、羽毛爆炸反应
三碘化氮（NI3）是一种极其不稳定的化合物，只要羽毛或者蚊子稍微碰一下机会发生爆炸，并释放出紫色的烟雾（碘单质）。
碘原子比较大，当三个这样大的原子与一个较小的氮原子结合时，就没有足够的振动空间，这就增加了分子中有待释放的张力。
10、看不见的“水”
最后一个并非是化学反应，而是一种物理现象。六氟化硫（SF6）是一种密度极高的气体，相当于空气的5倍。六氟化硫是透明的，并且是无味的。
六氟化硫会沉到空气的下方，能够让锡纸小船漂浮起来，使其看起来像是漂浮在水上。如果给锡纸小船倒入六氟化硫，小船会逐渐下沉。
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