wulkan chemiczny

Jedną z najbardziej spektakularnych reakcji chemicznych jest rozkład dichromianu amonu (VI) (NH4)2Cr2O7, zwanego „wulkanem chemicznym”. Podczas reakcji uwalniana jest duża ilość porowatej substancji, idealnie imitującej lawę wulkaniczną. We wczesnych latach kina rozkład (NH4)2Cr2O7 był nawet wykorzystywany jako „efekt specjalny”! Eksperymentatorzy chcący przeprowadzić eksperyment proszeni są o niewykonywanie go w domu (ze względu na wydzielanie się ulatniającego się pyłu, który może zanieczyścić mieszkanie).

Do wykonania testu potrzebny będzie tygiel porcelanowy (lub inne żaroodporne naczynie) wypełniony dichromianem amonu(VI) (NH₄)₂Cr₂O₇ (zdjęcie 1). Umieścić tygiel na kopcu piasku imitującym stożek wulkaniczny (Zdjęcie 2) i podpalić pomarańczowy proszek zapałką (Zdjęcie 3). Po pewnym czasie rozpoczyna się gwałtowny proces rozkładu związku, w wyniku którego wydziela się duża ilość produktów gazowych, które dyspergują porowaty tlenek chromu(III) Cr.₂O₃ (zdjęcia 4, 5 i 6). Po zakończeniu reakcji wszystko wokół pokrywa się ciemnozielonym pyłem (zdjęcie 7).

Zachodzącą reakcję rozkładu dwuchromianu amonu (VI) można zapisać równaniem:

Transformacja jest reakcją utleniania-redukcji (tzw. reakcja redoks), podczas której zmienia się stopień utlenienia izolowanych atomów. W tej reakcji utleniaczem (substancją, która przyjmuje elektrony i zmniejsza stopień utlenienia) jest chrom (VI):

Reduktorem (substancją oddającą elektrony, a tym samym zwiększającą stopień utlenienia) jest azot zawarty w jonie amonowym (uwzględniamy dwa atomy azotu ze względu na N₂):

Ponieważ liczba elektronów oddanych przez środek redukujący musi być równa liczbie elektronów przyjętych przez utleniacz, pierwsze równanie mnożymy przez 2 po obu stronach i równoważymy liczbę pozostałych atomów tlenu i wodoru.