chemische vulkaan
Een van de meest spectaculaire chemische reacties is het ontbindingsproces van ammoniumdichromaat (VI) (NH4) 2Cr2O7, bekend als de "chemische vulkaan". Tijdens de reactie komt een grote hoeveelheid poreuze substantie vrij, die idealiter vulkanische lava nabootst. In de begindagen van de cinema werd de ontleding van (NH4)2Cr2O7 zelfs gebruikt als een "speciaal effect"! Experimentanten die het experiment willen uitvoeren, wordt verzocht dit niet thuis te doen (vanwege het vrijkomen van rondvliegend stof dat het appartement kan vervuilen).
Om de test uit te voeren heeft u een porseleinen smeltkroes (of een ander hittebestendig vat) nodig gevuld met ammonium (VI) dichromaat (NH4)2Cr2O7 (foto 1). Plaats de smeltkroes op een berg zand die een vulkanische kegel simuleert (Afbeelding 2) en steek het oranje poeder aan met een lucifer (Afbeelding 3). Na enige tijd begint een snel ontbindingsproces van de verbinding, wat leidt tot het vrijkomen van een grote hoeveelheid gasvormige producten, die het poreuze chroomoxide (III) Cr dispergeren.2O3 (foto's 4, 5 en 6). Na het einde van de reactie is alles rondom bedekt met donkergroen stof (foto 7).
De voortdurende ontledingsreactie van ammoniumdichromaat (VI) kan worden geschreven met de vergelijking:
De transformatie is een redoxreactie (de zogenaamde redoxreactie), waarbij de oxidatietoestand van de geselecteerde atomen verandert. Bij deze reactie is chroom (VI) het oxidatiemiddel (een stof die elektronen verkrijgt en de oxidatietoestand ervan vermindert):
Het reductiemiddel (een stof die elektronen doneert en daardoor de oxidatiegraad verhoogt) is stikstof in het ammoniumion (we houden rekening met twee stikstofatomen als gevolg van N2):
Omdat het aantal elektronen dat door het reductiemiddel wordt gedoneerd gelijk moet zijn aan het aantal elektronen dat door het oxidatiemiddel wordt geaccepteerd, vermenigvuldigen we de eerste vergelijking aan beide kanten met 2 en brengen we het aantal resterende zuurstof- en waterstofatomen in evenwicht.
