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5个神奇的化学实验让你一次玩过瘾(化学实验堪比魔术)(1)

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明明只是白色的粉末,为什么点燃后会出现一条土黄色的“蛇”?

虽然看上去很不可思议,但这个反应的原理非常简单。白色粉末是硫氰酸汞(Hg(SCN)2,mercuric thiocyanate), 该物质受热极易分解,且会产生大量气体,使生成的固体膨胀,随着反应的不断进行,生成物以“蛇”的形状出现,这就是著名的“法老之蛇”实验(Pharaoh’s snake)。

“法老之蛇”实验是最典型的膨胀反应。其反应方程式如下:

4Hg(SCN)₂ (s)→ 4HgS(s) 2CS₂(l) 3(CN)₂(g) N₂(g)

在上述反应中,硫氰酸汞分解产生的氰((CN)2,cyanogen)和氮气(nitrogen gas)填充在生成的硫化汞(HgS,mercuric sulfide)之间,使得生成的硫化汞疏松多孔,体积较大,从而呈现了如上的实验现象。

该实验需要注意的是,硫氰酸汞、硫化汞、二硫化碳(CS2,carbon disulfide)、氰均是有毒物质,所以一定要在通风橱并在专业人士的指导下进行!

有没有反应物和生成物都无毒的反应可以形成类似的效果呢?我们在厨房找到了可以产生“黑蛇”效果的反应物—蔗糖(C12H22O11,sucrose)、小苏打(NaHCO3,sodium bicarbonate)、酒精(最好是无水乙醇,CH3CH2OH,ethyl alcohol)、沙子(sand)。

把沙子放入铁盘做底座,将蔗糖和小苏打混合并充分搅拌使二者混合均匀,然后把白色混合物粉末放入铁盘中的沙子上,加入酒精并点火,就可以期待“黑蛇”的出现啦!

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在“黑蛇”实验中,白砂糖、小苏打、酒精的作用分别是什么?反应过程中会产生什么副产物?“黑蛇”的主要成分是什么?(如果动手做了,“黑蛇”的触感怎么样?我们评论区见!)

其实像这样看上去不可思议但实则有着非常简单的化学原理的反应还有很多,比如“大象牙膏”实验(Elephant toothpaste)、碘钟反应(Iodine clock reaction)、“喷泉”实验(The spout experiment)等等,它们都在化学的Hogwarts等你来探索!

5个神奇的化学实验让你一次玩过瘾(化学实验堪比魔术)(2)

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