Химический вулкан

Одной из самых зрелищных химических реакций является процесс разложения дихромата аммония (VI) (NH4) 2Cr2O7, известный как «химический вулкан». В ходе реакции выделяется большое количество пористого вещества, идеально имитирующего вулканическую лаву. В первые годы кинематографа разложение (NH4)2Cr2O7 даже использовалось как «спецэффект»! Экспериментаторов, желающих провести эксперимент, просят не делать его дома (из-за выделения летучей пыли, которая может загрязнить квартиру).

Для проведения теста вам понадобится фарфоровый тигель (или другой термостойкий сосуд), наполненный дихроматом аммония (VI) (NH₄)₂Cr₂O₇ (фото 1). Поместите тигель на вершину песчаной насыпи, имитирующей вулканический конус (фото 2), и подожгите оранжевый порошок спичкой (фото 3). Через некоторое время начинается бурный процесс разложения соединения, приводящий к выделению большого количества газообразных продуктов, которые рассеивают пористый оксид хрома (III) Cr.₂O₃ (фото 4, 5 и 6). После окончания реакции все вокруг покрывается темно-зеленой пылью (фото 7).

Протекающая реакция разложения дихромата аммония (VI) может быть записана уравнением:

Превращение представляет собой окислительно-восстановительную реакцию (так называемая окислительно-восстановительная реакция), в ходе которой изменяется степень окисления выделенных атомов. В этой реакции окислителем (веществом, которое получает электроны и снижает свою степень окисления) является хром (VI):

Восстановителем (веществом, отдающим электроны и, следовательно, повышающим степень окисления) является азот, содержащийся в ионе аммония (учитываем два атома азота за счет N₂):

Так как число электронов, отдаваемых восстановителем, должно быть равно числу электронов, принимаемых окислителем, мы умножаем первое уравнение на 2 с обеих сторон и уравновешиваем количество оставшихся атомов кислорода и водорода.