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Une réaction chimique se produit lorsque deux matériaux ou plus interagissent et se transforment en nouvelles substances. Par exemple, lorsque l’eau est mélangée à du bicarbonate de soude, les molécules des deux réactifs produisent de l’hydroxyde de sodium et de l’acide carbonique pétillant. Le pétillement de la carbonatation démontre une réaction chimique observable de manière empirique. Les scientifiques utilisent des instruments tels que les spectromètres de masse pour détecter les réactions chimiques pas toujours visibles à l'oeil.
Lumière étincelantes
La lumière est un sous-produit de certaines réactions chimiques. La chaleur et la lumière sont souvent produites, comme l’illustre la flamme chaude et rougeoyante d’une bougie. Les réactions chimiluminescentes ne génèrent que de la lumière. Les articles de fantaisie comme les bâtons lumineux et les bracelets lumineux pour enfants sont des exemples de réactions chimiluminescentes. En pliant et en secouant l'objet, les produits chimiques à l'intérieur réagissent et produisent de la lumière. L'émission de lumière par des organismes bioluminescents est un type de réaction chimique naturelle observée chez les lucioles et de nombreux organismes marins sous-marins.
Précipite
Les réactions chimiques entre certains types de liquides solubles peuvent donner lieu à de nouvelles propriétés, telles que la production d'un autre liquide et solide appelé précipité. La preuve d'une réaction chimique peut être vue sous la forme de petites particules qui apparaissent soudainement et se déposent au fond du bêcher. Si les particules sont minuscules, le précipité peut rester en suspension, donnant au liquide un aspect trouble. Par exemple, une petite quantité de chlorure de sodium liquide ajoutée au nitrate d'argent provoque une réaction chimique qui forme un précipité visible de chlorure d'argent en suspension dans du nitrate de sodium.
Changements de couleur
Les réactions chimiques expliquent nombre des changements de couleur dans la vie quotidienne. Par exemple, la lumière du soleil et la température à l’automne diminuent la production de chlorophylle verte dans les feuilles, ce qui permet aux pigments masqués de devenir visibles. Les molécules sont de couleurs différentes car elles absorbent différentes quantités de lumière visible. En laboratoire, le changement de couleur peut être évident ou subtil, en fonction de la concentration en produit chimique de l'échantillon. Les colorimètres mesurent l'intensité de la couleur produite par les réactions chimiques, ce qui est utile pour analyser la composition des matériaux.
Formation de gaz
Les bulles mousseuses produites par le dioxyde de carbone indiquent la présence d’une réaction chimique lorsqu’une base est mélangée à un acide. Par exemple, des bulles se forment instantanément lorsque du bicarbonate de soude est ajouté à une substance acide comme le vinaigre. Un résultat plus spectaculaire peut être obtenu en plaçant un petit morceau de potassium dans un récipient rempli d’eau et en observant les flammes et les fléchettes de potassium sur la surface en raison de la production d’hydrogène gazeux lorsqu’il se dissout. Cette expérience nécessite des précautions de sécurité.
La combustion
On voit de la fumée et des flammes lorsque certaines substances réagissent dans le laboratoire. De nombreux produits chimiques sont inflammables et potentiellement explosifs, nécessitant une hotte d'aspiration, une technique minutieuse et une supervision appropriée. Des erreurs tragiques peuvent se produire, comme le décès d'un assistant de laboratoire à l'Université de Californie à Los Angeles, dont les vêtements ont pris feu en 2008, alors qu'une seringue en plastique qu'elle utilisait s'est cassée, exposant à l'air le lithium t-butyle inflammable. L'assistant de laboratoire ne portait pas de blouse de laboratoire et a subi de graves brûlures.