I.3.2. Reacții rapide

📚

Reacțiile chimice se clasifică, în funcție de viteza de reacție, în reacții lente (care se desfășoară pe parcursul unor ore, zile sau chiar ani) și reacții rapide (care se produc instantaneu sau în fracțiuni de secundă).

📚

Reacțiile rapide sunt procese care au loc într-un timp foarte scurt, adesea însoțite de efecte energetice vizibile (degajare de căldură, lumină sau formare imediată de precipitate).

📚

Exemple de reacții rapide:

• Reacțiile ionice în soluție cu formarea de precipitate, cum ar fi formarea clorurii de argint din azotat de argint și clorură de sodiu.

• Neutralizarea dintre un acid și o bază: acidul clorhidric și hidroxidul de sodiu.

• Reacțiile de combustie: arderea magneziului sau a gazelor.

• Toate reacțiile explozive: dinamitei, TNT-ului etc.

📚

Exemple de reacții rapide:

- Reacția amoniacului cu acidul clorhidric:

HCl + NH₃ → NH₄Cl ↑

👀 Experiment: Reacția amoniacului cu acidul clorhidric

🔥 Atenție! Acest experiment se efectuează numai de către profesori!
🔥 Atenție! Acidul clorhidric este caustic și îți poate provoca arsuri grave! Nu inspira fumul alb de clorură de amoniu, este toxică!

Materiale necesare:
Acid clorhidric concentrat, amoniac, bețigașe de urechi.

Descrierea experimentului:

• Înmoaie un bețigaș cu vată în acidul clorhidric și celălalt în amoniac. Apropie-le!
• Ce observi ?

  În scurt timp se observă formarea unei fum de culoare albă.

Concluzia experimentului:
Acidul clorhidric reacționează cu amoniacul și formează clorura de amoniu, sub forma unui gaz alb. Reacția acidului clorhidric cu amoniacul este o reacție de combinare, întrucât avem un singur produs de reacție.

HCl + NH₃ → NH₄Cl ↑ (Clorura de amoniu)

📚

Exemple de reacții rapide:

- Reacția de descompunere catalitică (catalizator dioxid de mangan) și termică a cloratului de potasiu:

2 KClO₃ → 2 KCl + 3 O₂↑

👀 Experiment: Descompunerea cloratului de potasiu

🔥 Atenție! Acest experiment se efectuează numai de către profesori!
🔥 Atenție! Cloratul de potasiu este exploziv! Atenție când lucrezi cu surse de foc!

Materiale necesare:
Eprubetă, clorat de potasiu, dioxid de mangan (catalizator) spirtieră, chibrit, spatulă, clește de lemn, așchii de brad.

Descrierea experimentului:

• Pune în eprubetă un vârf de spatulă de clorat de potasiu (cristale albe) și puțin praf negru de dioxid de mangan.
• Ține eprubeta cu cleștele de lemn și încălzește-o la flacăra spirtierei.
• Vino cu o așchie de brad care are câteva puncte incandescente și arunc-o în eprubetă.
• Ce observi ?

  Prin încălzire cloratul de potasiu se descompune energic, cu degajare de oxigen, care aprinde așchia de brad cu puncte incandescente.

Concluzia experimentului:

Cloratul de potasiu, la cald și în prezența catalizatorului (MnO₂), se descompune și formează clorură de potasiu – KCl, de culoare albă și oxigen – O₂. Dioxidul de mangan nu participă la reacție, el se regăsește neconsumat în produșii de reacție. Este o reacție de descompunere, întrucât avem un singur reactant.

📚

Exemple de reacții rapide:

- Reacția de descompunere catalitică (catalizator dioxid de mangan) a apei oxigenate:

2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂↑

👀 Experiment: Descompunerea apei oxigenate

🔥 Atenție! Acest experiment se efectuează numai de către profesori!
🔥 Atenție! Apa oxigenată concentrată este caustică!
🔥 Atenție! Când lucrezi cu surse de foc !

Materiale necesare:
Eprubetă, apă oxigenată 12%, dioxid de mangan (catalizator), chibrit, spatulă, clește de lemn, așchii de brad.

Descrierea experimentului:

• Pune în eprubetă apă oxigenată 12% și puțin praf negru de dioxid de mangan.
• Ține eprubeta cu cleștele de lemn și vino deasupra ei cu o așchie de brad cu puncte incandescente.
• Ce observi ?

  Apa oxigenată cu catalizator (MnO₂) se descompune energic, cu degajare de oxigen, care aprinde așchia de brad cu puncte incandescente.

Concluzia experimentului:
Apa oxigenată, în prezența catalizatorului (MnO₂), se descompune și formează apă – H₂O și oxigen – O₂. Iată de ce apa oxigenată are rol de dezinfectant și decolorant: oxigenul degajat la descompunerea ei, la lumină, distruge microbii și decolorează sângele de pe o rană sau în cosmetică, la decolorarea părului.
Este o reacție de descompunere, întrucât avem un singur reactant:

📚

Exemple de reacții rapide:

- Reacția dintre sulfatul de cupru II și hidroxidul de sodiu:

CuSO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + Cu(OH)₂ ↓

👀 Experiment: Reacția dintre sulfatul de cupru II și hidroxidul de sodiu

🔥 Atenție! Acest experiment se efectuează numai de către profesori!
🔥 Atenție! Hidroxidul de sodiu este caustic și îți poate produce arsuri în contact cu pielea!

Materiale necesare:
Creuzet, soluție de hidroxid de sodiu (sodă caustică), soluție de sulfat de cupru II (piatră vânătă), pipetă.

Descrierea experimentului:

• Pune în creuzet puțină soluție de sulfat de cupru II și adaugă câteva picături de hidroxid de sodiu.
• Ce observi ?

  S-a format un precipitat albastru intens.

Concluzia experimentului:
Sulfatul de cupru II – CuSO₄ reacționează cu hidroxidul de sodiu - NaOH și se transformă în sulfat de sodiu – Na₂SO₄ și hidroxid de cupru II - Cu(OH)₂ (precipitat albastru).

Este o reacție de schimb, deoarece avem ca reactanți două substanțe compuse, iar ca produși avem tot două substanțe compuse:

CuSO₄ + 2 NaOH = Na₂SO₄ + Cu(OH)₂ ↓

📚

Exemple de reacții rapide:

- Reacția dintre carbonatul de sodiu și acidul sulfuric:

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂ ↑

👀 Experiment: Reacția carbonatului de sodiu cu un acid (reacție de recunoaștere a carbonaților)

🔥 Atenție! Acest experiment se efectuează numai de către profesori!
🔥 Atenție! Acidul sulfuric este caustic și îți poate produce arsuri în contact cu pielea !

Materiale necesare: eprubetă, carbonat de sodiu, soluție de acid sulfuric, pipetă, chibrit.

Descrierea experimentului:

• Pune în eprubetă puțin carbonat de sodiu (praf de copt) și adaugă câteva picături de acid sulfuric (poți adăuga și oțet, care este un acid organic).
• Vino deasupra eprubetei cu un băț de chibrit aprins.
• Ce observi ?

  Reacția este efervescentă și gazul rezultat stinge bățul de chibrit.

Concluzia experimentului:
Carbonatul de sodiu – Na₂CO₃ reacționează cu acidul sulfuric - H₂SO₄ și se transformă în sulfat de sodiu – Na₂SO₄ și acid carbonic - H₂CO₃, care este instabil și se descompune în apă și dioxid de carbon –CO2, care stinge flacăra chibritului. Reacția dintre un carbonat și un acid este folosită în laborator pentru recunoașterea carbonaților.
Este o reacție de schimb, deoarece avem ca reactanți două substanțe compuse, iar ca produși avem tot două substanțe compuse:

📚

Exemple de reacții rapide:

- Reacția dintre acetatul de plumb și cromatul de potasiu:

Pb(CH₃COO)₂ + K₂CrO₄ → PbCrO₄ ↓ + 2 KCH₃COO

👀 Experiment: Reacția dintre acetatul de plumb și cromatul de potasiu

👀 Experiment:Reacția dintre acetatul de plumb și cromatul de potasiu
🔥 Atenție! Acetatul de plumb este toxic și periculos pentru mediu acvatic !
🔥 Atenție! Cromatul de potasiu este o substanță foarte toxică, corozivă și periculoasă pentru mediu!

Materiale necesare:
Eprubetă, soluție de acetat de plumb, soluție de cromat de potasiu, spatulă, pipetă.

Descrierea experimentului:

• Pune în eprubetă soluția de acetat de plumb și adaugă cu pipeta soluție de cromat de potasiu.
• Ce observi ?

  S-a format un precipitat galben de cromat de plumb.

Concluzia experimentului:

Cromatul de potasiu precipită din soluțiile sărurilor de plumb cromatul de plumb, de culoare galbenă:

Pb²⁺ + (2K⁺ + CrO₄^-2) → PbCrO₄ ↓ + 2K⁺

Pb(CH₃COO)₂ + K₂CrO₄ → PbCrO₄ ↓ + 2 KCH₃COO

Acetat de plumb + cromat de potasiu → cromat de plumb + acetat de potasiu