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BUM!!
ESPERIMENTO ESPLOSIVO
Vi presentiamo un'esperienza da effettuare con una certa cautela, dato che produrrà come risultato uno scoppio abbastanza forte. Si tratta della preparazione del triioduro di azoto e della conseguente dimostrazione che questa sostanza è molto instabile ed esplode al minimo urto. Data la potenziale pericolosità la quantità da preparare è molto piccola. La preparazione è semplicissima: mettete in una provetta 10 cc di ammoniaca (la comune ammoniaca che si trova nei supermercati) ed aggiungete una punta di spatolino di iodio in cristalli (circa 100 mg). Tappate la provetta e lasciate procedere la reazione per circa un giorno.
Passato questo tempo vedrete sul fondo della provetta una certa quantità di materiale nero, di volume molto superiore a quello dello iodio aggiunto. Questo è il triioduro di azoto che servirà per il seguito dell'esperienza, eliminate il liquido e mettete il materiale solido su un piattino metallico, magari il coperchio di un barattolo, o, come nella foto, sulla pietra del davanzale di una finestra; evitate di mettere il triioduro di azoto in un recipiente di vetro che, con l'esplosione, può produrre schegge pericolose!! Mettete il preparato in un luogo dove si possa asciugare (il davanzale di una finestra lontano dai vetri è l'ideale, anche perché mentre il materiale si asciuga libera un poco piacevole odore di ammoniaca). Il campione usato nell'esperienza è la piccola massa nera che appare sul ripiano della finestra nella foto superiore.
Quando vi sembra che il vostro preparato sia asciutto prendete una bacchetta lunga almeno 1 m e, rimanendo a distanza di sicurezza, toccatelo, se è ben asciutto esploderà producendo una densa nuvola di fumo viola, si tratta di vapori di iodio.
Cosa succede: il triioduro di azoto NI3 è un materiale instabile e, con uno stimolo minimo, si decompone secondo la seguente reazione:
2NI3 à N2 + 3I2
Cioè due molecole di triioduro di azoto si decompongono dando origine ad una molecola di azoto e tre di iodio, la reazione produce molto calore per cui lo iodio se ne va sotto forma di vapore viola.
RACCOMANDAZIONI: il triioduro di azoto, come già detto è molto instabile, quindi non si può conservare, preparate solo la piccolissima quantità necessaria per la dimostrazione. Quando avete messo il preparato ad asciugare evitate di toccarlo o spostarlo, può esplodervi tra le mani!! Infine ripetiamo evitate si metterlo in vetri da orologio, capsule di petri od altri recipienti di vetro!
Un breve filmato sull'esplosione, 700 kb formato avi, può essere visto qui
CRISTALLI IN GEL DI SILICIO
Dopo i precedenti articoli sulla coltivazione dei cristalli di allume e sulla realizzazione di un giardino chimico siamo qui per proporvi di sperimentare la coltivazione di cristalli in un gel di silicio. Questa tecnica permette di coltivare cristalli poco solubili in acqua che, normalmente, facendoli sviluppare con reazioni chimiche in soluzione acquosa, danno origine a polveri in cui la struttura cristallina non è visibile o è riconoscibile solo con l'osservazione microscopica. Prima di tutto bisogna vedere come preparare il gel di silicio, la cosa è abbastanza semplice, si preparano due soluzioni: una sciogliendo 10 g di silicato di sodio in acqua distillata, l'altra mettendo in un recipiente 6 cc di acido acetico glaciale e aggiungendo 94 cc di acqua distillata. mescolando le due soluzioni in parti uguali e lasciando poi riposare il tutto in un tempo che va da qualche minuto ad un'ora si formerà una massa di materiale gelatinoso, si tratta di acido silicico liberato per effetto della reazione tra il silicato di sodio e l'acido acetico.
Per coltivare i cristalli si scioglie nella soluzione di acido acetico, prima di aggiungerla alla soluzione di silicato di sodio, una delle due sostanze che reagendo tra loro daranno origine ai cristalli. Una volta avvenuta la gelificazione si verserà sopra la massa gelatinosa una soluzione acquosa in cui è disciolto il secondo reagente. Nell'immagine si può vedere uno dei recipienti (ex barattolo per sottaceti) in cui abbiamo sperimentato la coltivazione, nella gelatina è stato aggiunto dello ioduro di potassio nel liquido sovrastante è stato sciolto del cloruro mercuroso, nel giro di un paio di giorni ha cominciato a svilupparsi una banda rossa di ioduro mercuroso in cui sono chiaramente riconoscibili piccoli cristalli, man mano la banda si è allargata e cristalli di dimensioni maggiori si sono formati nella parte inferiore. L'esperienza non è ancora completa, stiamo aspettando che la banda rossa giunga sino al fondo del barattolo dove dovrebbero formarsi cristalli di qualche millimetro. Naturalmente questo tipo di coltivazione richiede molto tempo, la foto è stata ripresa 2 mesi dopo l'inizio dell'esperienza. Oltre che con ioduro di potassio e cloruro di mercurio abbiamo avviato anche altre colture: tra queste quella con bicromato di potassio e acetato di piombo e quella con cromato di potassio e nitrato d'argento che potete vedere nella foto sotto.
Una limitazione alla crescita dei cristalli con questo metodo è costituita dalla limitata quantità di reagenti presenti nei recipienti di coltura, si potrebbe tentare la coltivazione secondo la tecnica riportata a destra
Ponendo il gel sul fondo di un tubo a U nei cui tratti verticali si pongono le soluzioni dei reagenti dovrebbe formarsi una singola banda di cristalli che potrebbero essere fatti crescere molto aggiungendo sempre nuovo reagente alle due soluzioni.
Sinora non abbiamo potuto provare questa tecnica, se qualcuno di voi è in grado di farlo ci faccia conoscere i risultati.
Basi
Gli acidi sono composti che, in soluzione acquosa, si scindono dando origine a ioni idrogeno positivi e ioni negativi la cui natura dipende dal tipo di acido.
Ad esempio l'acido solforico H2SO4 in soluzione acquosa si scinde secondo la seguente reazione:
H2SO4 è 2H+ + SO--
cioè una molecola di acido solforico si scinde dando origine a due ioni idrogeno e ad uno ione solfato. (in realtà la cosa è un po' più complessa dato che gli ioni idrogeno non esistono da soli ma ciascuno di loro si lega ad una molecola d'acqua dando origine ad uno ione idrossonio).
Le basi, o idrossidi, dette anche alcali, invece sono composti del tipo NaOH (idrossido di sodio, volgarmente detto soda caustica), che in soluzione acquosa si dissociano dando origine a ioni positivi ed a ioni negativi OH, comunemente noti come ossidrili. Ad esempio il già citato idrossido di sodio posto in acqua si dissocia secondo la seguente reazione:
NaOH è Na+ + OH-
Gli idrossidi, almeno in teoria si formano da una reazione tra gli ossidi (composti di un metallo più ossigeno) e l'acqua, nella pratica le cose non stanno sempre così, vi sono ossidi che reagiscono pochissimo o per niente con l'acqua per cui per produrre gli eventuali idrossidi bisogna seguire altre vie. In questa esperienza però vedremo due casi in cui si possono produrre idrossidi partendo dai rispettivi ossidi.Per evidenziare la formazione di idrossidi ci serviremo della fenolftaleina una sostanza che ha la caratteristica di essere incolore in soluzioni acide o neutre, mentre acquista un marcato colore fucsia in soluzioni basiche (la fenolftaleina può essere acquistata presso i negozi di forniture per laboratorio, si può trovare anche in farmacia dato che viene impiegata per preparare purganti). Mettendo in una provetta d'acqua un paio di gocce di soluzione idroalcolica di fenolftaleina ed aggiungendo una goccia di soluzione di NaOH si avrà immediatamente la comparsa di una intensa colorazione fucsia. Per il primo esperimento di produzione
di idrossido a partire dall'ossido ci serve un po' di ossido di calcio CaO. Si prepara per prima cosa un recipiente con un po' d'acqua e un paio di gocce di fenolftaleina, si aggiunge una punta di spatolino di CaO e di mescola, la soluzione diventerà rapidamento di color fucsia.
Attenzione: l'ossido di calcio reagisce energicamente con l'acqua producendo calore, usare una quantità piccola per evitare possibili inconvenienti, inoltre è molto irritante, evitare il contatto con la pelle ed in particolare con gli occhi.
La reazione che si è verificata è la seguente:
CaO + H2O è Ca(OH)2
Una molecola di ossido di calcio ha reagito con una molecola di acqua per generare una molecola di idrossido di calcio. Per la seconda esperienza utilizzeremo un po' di nastro di magnesio: Dopo aver preparato un recipiente con acqua e fenolftaleina come descritto sopra facciamo bruciare un pezzetto di nastro di magnesio avendo cura di far cadere nel recipiente la polvere bianca che si ottiene dalla combustione, si tratta di ossido di magnesio MgO. Lasciandolo nella miscela di acqua e fenolftaleina
dopo qualche minuto vedremo che i piccoli grumi di polvere hanno assunto un colore fucsia mentre il liquido è rimasto praticamente incolore.
Anche qui c'è stata la reazione tra l'ossido e l'acqua:
MgO + H2O è Mg(OH)2
Ma l'idrossido di magnesio si dissocia molto meno dell'idrossido di calcio, è una base molto più debole e non è in grado di far acquisire colore a tutta la soluzione (a meno di non lasciarlo agire per parecchio tempo, in ogni caso la colorazione non sarà molto intensa).
Facendo reagire un idrossido con un acido si ottiene un sale, ad esempio: NaOH + HCl è NaCl + H2O
Idrossido di sodio più acido cloridrico dà origine a cloruro di sodio (il comune sale da cucina) ed acqua.
Facendo reagire una base forte ed un acido forte in opportune proporzioni si ottiene una soluzione neutra, se invece si fanno reagire una base forte ed un acido debole il sale che si ottiene, una volta sciolto in acqua, avrà una reazione basica (farà diventare fucsia la fenolftaleina), ad esempio Na2CO3 il carbonato di sodio, la comune soda usata per lavare, derivante da idrossido di sodio ed acido carbonico.
Bottiglia magica
Un semplice ma divertente esperimento per farsi compatire dagli amici... Occorrente:
Glucosio o destrosio
idrossido si sodio (la solita soda caustica reperibile nei supermercati)
Blu di metilene
Si prepara una soluzione di 1,2 g di glucosio in 100 cc di acqua, in un altro recipiente si prepara una soluzione di 12 g di NaOH in 50 cc di acqua, infine si scioglie in 2 o 3 cc di acqua una punta di spatolino di blu di metilene.
Si versano in un pallone o beuta da 400 cc prima la soluzione di glucosio, poi 8 cc di soluzione di NaOH e infine diverse gocce di soluzione di blu di metilene, il liquido acquisterà una intensa colorazione blu. Tappate il recipiente ed aspettate qualche minuto (solitamente da 3 a 5), la soluzione si schiarirà e finirà col divenire incolore, a questo punto prendete il vostro recipiente e agitatelo energicamente, la soluzione diventerà nuovamente blu per tornare nuovamente incolore dopo essere stata lasciata a riposo per un paio di minuti. La reazione si può ripetere diverse volte anche se la colorazione diventa man mano meno intensa e il colore svanisce sempre più rapidamente.
Cosa succede: nell'ambiente fortemente alcalino per la presenza di NaOH il glucosio si ossida ad acido glucuronico, nel contempo il blu di metilene si riduce dando origine ad un composto incolore, quando si agita energicamente il recipiente quest'ultimo composto reagisce con l'ossigeno dell'aria formando nuovamente il colore blu.
ALLUMINIO
Abbiamo già visto, negli articoli sull'alluminotermia, che l'alluminio, in polvere sottile, è in grado di bruciare con notevole produzione di calore e di luce. L'esperienza che proponiamo in questa pagina è una ulteriore conferma della capacità di questo metallo di bruciare in modo spettacolare quando è mescolato in opportuna proporzione con un agente ossidante energico quale il 
clorato di sodio (NaClO3) o di potassio (KClO3).
ATTENZIONE!!! Questa esperienza è potenzialmente pericolosa, chi desiderasse tentarla tenga presente le seguenti precauzioni: Usare un quantitativo molto piccolo di materiale (attenersi alle indicazioni seguenti), Agire lontano da materiali infiammabili, Mantenere una ragionevole distanza dal punto in cui avviene la reazione. Attenzione anche all'effetto abbagliante della combustione.
Preparazione dell'esperimento: in un mortaio si mescolino accuratamente 1,2g di clorato di sodio con 0,3g di alluminio in polvere sottile (si usi possibilmente una mascherina antipolvere per evitare di inalare la polvere di alluminio).
Si versi la miscela in un piatto di metallo, si abbia cura di sistemarlo ben lontano da materiali infiammabili!
Per l'accensione si possono usare un paio di fiammiferi accesi sistemati su una bacchetta lunga almeno un metro in modo da poter restare ad una sufficiente distanza dalla reazione. Dopo qualche secondo di contatto con il fuoco dei fiammiferi la miscela prenderà fuoco e brucerà con estrema velocità producendo una luce abbagliante e lanciando intorno scintille infuocate (potete osservare il fenomeno nel filmato). La reazione che si verifica è la seguente:
Al + NaClO3àAlO3 + NaCl
Cioè il clorato di sodio, sostanza comburente, cede il suo ossigeno all'alluminio che brucia con molta energia formando ossido di alluminio. Come sottoprodotto della reazione dal clorato di sodio si forma cloruro di sodio, il comune sale da
Detonazione dell'idrogeno
(ovvero l'effetto Hindemburg...)
Per chi non lo ricordasse l'Hindemburg era il gigante dei dirigibili, impiegato prima della seconda guerra mondiale per la rotta Berlino-New York. Nel 1938, al momento dell'attracco, in seguito ad un incendio, probabilmente causato da una scintilla, l'enorme dirigibile, gonfio di idrogeno, fu distrutto da un incendio pauroso. Niente paura, nel nostro esperimento useremo un palloncino e l'esplosione, anche se abbastanza spettacolare, non ucciderà nessuno. Occorrerà però rispettare alcune elementari precauzioni.
Prima di tutto occorre realizzare un gasogeno come quello presentato nella figura a lato, esso è costituito da due beute da 400 cc, da due tappi di gomma, uno dei quali presenta un foro e l'altro 2, occorrono poi alcuni pezzi di tubo di vetro che si inseriscono nei fori, magari, dopo aver inserito i tubi è opportuno mettere un po' di sigillante in modo che la tenuta sia perfetta, l'immagine dovrebbe far vedere chiaramente la disposizione. Nella prima beuta si mettono diversi pezzetti di foglio d'alluminio e 100 cc di soluzione al 20% di NaOH (soda caustica), sul fondo della seconda beuta, se possibile, si mette del cloruro di calcio in polvere. L'alluminio reagisce con l'NaOH determinando la liberazione di idrogeno, questo attraverso il tubo di vetro passa nella seconda beuta, qui il cloruro di calcio, estremamente igroscopico, assorbe l'abbondante vapore d'acqua che si libera assieme con l'idrogeno a causa del calore generato dalla reazione. L'idrogeno poi fuoriesce attraverso il pezzo di tubo la cui estremità è libera. Proprio su questo pezzo di tubo si inserisce il palloncino da gonfiare legandolo in modo che l'idrogeno non sfugga.
PRECAUZIONI: attenzione alla soluzione di NaOH, è concentrata e, se cade sulle mani può ustionare la pelle, può anche rovinare i vestiti. Il cloruro di calcio in polvere è irritante per gli occhi e per le mucose, evitate di portarvi agli occhi le mani sporche di polvere o di inalare la medesima. Più importante di tutto: evitate assolutamente di avvicinare corpi accesi al tubo di uscita dell'idrogeno! Nelle beute può essere presente una miscela di aria ed idrogeno che, se accesa, esplode con violenza (Miscela tonante), mandando in pezzi le beute e lanciando schegge di vetro!
Quando il palloncino è gonfiato (se lo gonfiate abbastanza, dato che l'idrogeno è più leggero dell'aria, si alzerà in volo) potete passare all'esperienza della detonazione.
Su una bacchetta lunga un paio di metri sistemate un corpo acceso, ad esempio un paio di fiammiferi, toccate con la fiamma il vostro palloncino, ci sarà un'esplosione abbastanza fragorosa (dipende anche da quanto avete gonfiato il pallone) e il palloncino si disintegrerà con una fiammata.
Un breve filmato(700kb formato avi) su questa esperienza lo potete vedere qui
Magnesio
Il magnesio è un elemento chimico, numero atomico 12, che allo stato puro si presenta come un metallo molto leggero di colore argenteo. Si può acquistare presso i rivenditori di prodotti chimici sotto forma di polvere o di nastro, se ne possono anche recuperare pezzetti (in genere di lega, non di magnesio puro) presso industrie che realizzano manufatti in leghe leggere (ad esempio certi tipi di cerchioni per ruote o matrici per stampa).
Per realizzare le esperienze che seguono è necessario procurarsi un po' di magnesio sotto forma di nastro o di frammento metallico sottile.
Tenendo un pezzetto di magnesio con una pinza lunga si mette sul fuoco di una fiamma ad alcool, dopo qualche secondo comincerà a bruciare con luce molto viva lasciando un residuo bianco di ossido di magnesio (MgO). 
La combustione sarà più rapida e la luce prodotta più intensa se si mette il magnesio acceso in un recipiente in cui sia stato prodotto ossigeno puro con la tecnica già descritta nella pagina far bruciare il ferro, potete vedere l'effetto nella foto a fianco oppure in un breve filmato.
L'affinità del magnesio per l'ossigeno è molto elevata, tanto da poter spezzare i legami tra idrogeno ed ossigeno presenti nella molecola d'acqua secondo la reazione:
Mg + H2O à MgO + H2
Cioè un atomo di magnesio si combina con l'ossigeno di una molecola d'acqua formando ossido di magnesio e liberando una molecola di idrogeno, naturalmente, data la temperatura della reazione, l'idrogeno così formatosi brucia immediatamente.
Questa reazione è il motivo per cui per spegnere incendi in cui siano coinvolti manufatti di magnesio non si deve usare l'acqua, questa infatti, oltre a non spegnere l'incendio, dà origine a idrogeno che può provocare violente esplosioni (lo stesso fenomeno si verifica anche con l'alluminio e il titanio).
Per vedere la combustione dell'idrogeno in queste condizioni si porta ad ebollizione in una beuta un po' d'acqua, quando dall'imboccatura esce vapore si mette sopra l'apertura un pezzetto di magnesio acceso (sempre tenendolo con la pinza...), si vedrà che, immerso nel flusso di vapore, il magnesio brucia più energicamente, inoltre attorno ad esso si formerà una fiamma dovuta alla combustione dell'idrogeno che si forma. Anche di questa esperienza è possibile vedere un filmato.
Precauzioni: la prima precauzione da prendere è prestare attenzione a non appiccare incendi! Attenzione anche a non toccare il magnesio acceso con le mani, scotta! Infine non fissate per troppo tempo il magnesio che brucia, potreste restare abbagliati.
