chemická sopka

Jednou z nejpozoruhodnějších chemických reakcí je proces rozkladu dichromanu amonného (VI) (NH4) 2Cr2O7, známého jako „chemická sopka“. Při reakci se uvolňuje velké množství porézní látky, ideálně imitující sopečnou lávu. V počátcích kinematografie se rozklad (NH4)2Cr2O7 dokonce používal jako „zvláštní efekt“! Experimentátoři, kteří si přejí provést experiment, jsou požádáni, aby to nedělali doma (kvůli uvolňování poletujícího prachu, který může znečistit byt).

K provedení testu budete potřebovat porcelánový kelímek (nebo jinou tepelně odolnou nádobu) naplněný dichromanem amonným (VI) (NH₄)₂Cr₂O₇ (foto 1). Umístěte kelímek na hromadu písku simulující sopečný kužel (obr. 2) a zapalte oranžový prášek zápalkou (obr. 3). Po nějaké době začíná rychlý proces rozkladu sloučeniny vedoucí k uvolnění velkého množství plynných produktů, které dispergují porézní oxid chromitý (III) Cr.₂O₃ (foto 4, 5 a 6). Po skončení reakce se vše kolem pokryje tmavě zeleným prachem (foto 7).

Probíhající rozkladnou reakci dichromanu amonného (VI) lze zapsat rovnicí:

Přeměna je redoxní reakce (tzv. redoxní reakce), při které se mění oxidační stav vybraných atomů. Při této reakci je oxidačním činidlem (látka, která získává elektrony a snižuje svůj oxidační stav) chrom (VI):

Redukčním činidlem (látkou, která daruje elektrony, a tím zvyšuje stupeň oxidace) je dusík obsažený v amonném iontu (v úvahu bereme dva atomy dusíku díky N₂):

Protože počet elektronů darovaných redukčním činidlem se musí rovnat počtu elektronů přijatých oxidačním činidlem, vynásobíme první rovnici 2 na obě strany a vyrovnáme počet zbývajících atomů kyslíku a vodíku.