Ученые из Чехии зажглись идеей исследовать обычную химическую реакцию между натрием или калием и водой. В результате они сняли процесс на видео и усовершенствовали школьный эксперимент по химии, пишет New Scientist. Результаты работы ученые опубликовали в журнале Angewandte Chemie International Edition.
Павел Юнгвирт (Pavel Jungwirth) из Института органической химии и биохимии в Праге вместе с коллегами увлеклись голубым блеском, который проскакивает в обычной химической реакции, когда кусок натрия или калия кидают в воду. Они решили, что это промежуточная стадия реакции, в которой кластеры электронов металла окружены водными молекулами.
Чтобы подробнее изучить реакцию, ученые сделали сплав из натрия и калия, который остается жидким при комнатной температуре. Каплю этого сплава они аккуратно налили на водную поверхность и сделали видео реакции, на котором видно, какие стадии проходит реакция.
Сначала капля сплава мягко вращается на водной поверхности. Затем она становится голубой, когда электроны взаимодействуют с водой — это та стадия, которую ученые изначально хотели изучать. Затем голубовато-бирюзовый цвет капли становится более интенсивным, по мере того как происходит разогрев сплава и его испарение.
Из голубой капля превращается в ярко-красную, указывая на следующую стадию — образование гидроксида натрия и калия при 600 градусах по шкале Цельсия. От капли валит «дым», содержащий водород, который образовался в ходе реакции. Затем капля, к удивлению ученых, становится полностью прозрачной. Она превращается в жидкий гидроксид, который плавает на поверхности воды благодаря пленке водяного пара непосредственно под каплей. Наконец, капля гидроксида остывает, темнеет, теряет паровую подушку и взрывается при непосредственном контакте с водой.
Вся реакция длится несколько секунд. Она более безопасна, чем обычный школьный эксперимент, потому что идет в инертном газе аргоне, а не в воздухе. Аргон предотвращает бурление водорода при взрыве или воспламенении. Аргон также не способствует образованию дыма, затрудняющего наблюдение за реакцией.
