30 Μαρ 2013

Οξειδοαναγωγή και διοξείδιο του αζώτου



Cu + 4HNO3 (πυκνό διάλυμα→  Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
  
Ο χαλκός (Cu) μεταβάλλει τον αριθμό οξείδωσής του από 0 σε +2, δηλαδή οξειδώνεται, άρα δρα ως αναγωγικό σώμα.
Το άζωτο (Ν) μεταβάλλει τον αριθμό οξείδωσής του από +5 σε +4, δηλαδή ανάγεται, άρα το ΗΝΟ3 δρα ως οξειδωτικό σώμα.

Το διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ2) που παράγεται, είναι τοξικό αέριο.
Συμβάλλει στη δημιουργία ασθματικών καταστάσεων και αναπνευστικών προβλημάτων, καθώς είναι από τα συστατικά που δημιουργούν τη φωτοχημική αιθαλομίχλη ("νέφος") κυρίως τους καλοκαιρινούς μήνες. 
Σε συνθήκες βροχής, μαζί με το ΝΟ, σχηματίζουν, αντιδρώντας με το νερό, νιτρικό οξύ (όξινη βροχή), ενώ σε συνθήκες υψηλής υγρασίας σχηματίζουν ατμούς νιτρικού οξέος, οι οποίοι είναι δυνατόν να εισχωρήσουν στο αναπνευστικό σύστημα προκαλώντας του σοβαρές βλάβες. Τα μικροσωματίδια που σχηματίζονται, επίσης, μπορούν να εισχωρήσουν στα πλέον ευαίσθητα σημεία των πνευμόνων και να προκαλέσουν εμφύσημα και βρογχίτιδα και να επιδεινώσουν καρδιακές παθήσεις.
Σε πειράματα που έγιναν σε ζώα που εκτέθηκαν σε ατμόσφαιρα με υψηλές συγκεντρώσεις διοξειδίου του αζώτου παρατηρήθηκαν αντιστρεπτές και μη αντιστρεπτές βλάβες στους πνεύμονες καθώς και βιοχημικές μεταβολές. Σε μικρότερες συγκεντρώσεις αλλά για μεγάλο χρονικό διάστημα εμφανίστηκαν αλλοιώσεις σε ιστούς, εμφράξεις των βρογχιολίων και μεγαλύτερη ευπάθεια σε μικροβιακές λοιμώξεις του αναπνευστικού συστήματος.
Το τελικό συμπέρασμα είναι ότι οι υψηλές συγκεντρώσεις του διοξειδίου του αζώτου είναι βλαπτικότερες για την υγεία ανθρώπων και ζώων σε σχέση με τις επί μακρότερο χρόνο εκθέσεις χαμηλών συγκεντρώσεων.  

19 Μαρ 2013

H Οδοντόκρεμα του Ελέφαντα





Υλικά
50-100 mL διάλυμα υπεροξειδίου του υδρογόνου 30% (Η2Ο2)
κορεσμένο διάλυμα ιωδιούχου καλίου (ΚΙ
υγρό απορρυπαντικό πλυσίματος πιάτων
χρωστικές τροφίμων
ογκομετρικός κύλινδρος 500 mL

Διαδικασία
1.   Φορέστε τα γάντια και γυαλιά ασφαλείας. Το ιώδιο από την αντίδραση μπορεί να λεκιάσει επιφάνειες οπότε ίσως να θέλετε να καλύψει το χώρο εργασίας σας με μια ανοιχτή σακούλα σκουπιδιών ή ένα στρώμα από χαρτί κουζίνας.
2.   Χύστε ~ 50 ml διαλύματος υπεροξειδίου υδρογόνου 30% μέσα στην ογκομετρική φιάλη.
3.   Ρίξτε λίγο απορρυπαντικό πιάτων και ανακατέψτε.
4.   Μπορείτε να τοποθετήσετε 5-10 σταγόνες χρωστικής τροφίμων κατά μήκος του τοιχώματος του κυλίνδρου για να μοιάζει ο αφρός ριγέ οδοντόπαστα.
5.   Προσθέστε ~ 10 mL διαλύματος ιωδιούχου καλίου. Μη σκύβετε πάνω από τον κύλινδρο όταν το κάνετε αυτό, καθώς η αντίδραση είναι πολύ ισχυρή και μπορεί να πιτσιλιστείτε ή ακόμα και να καείτε από τον ατμό.


Παραλλαγές
 Μπορείτε να προσθέσετε 5 γραμμάρια αμύλου στο υπεροξείδιο του υδρογόνου. Όταν προστεθεί το ιωδιούχο κάλιο, ο αφρός που σχηματίζεται θα έχει φωτεινές και σκοτεινές κηλίδες από την αντίδραση του αμύλου με το ιώδιο (στην ουσία Ι3-)
 Επίσης μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μαγιά αντί για ιωδιούχο κάλιο. Έτσι ο αφρός παράγεται πιο αργά.


  Η Χημεία της Οδοντόκρεμας του Ελέφαντα
Η συνολική εξίσωση για την αντίδραση αυτή είναι :
2 H2O2(aq) → 2 H2O(l) + O2(g) 
Ωστόσο, η διάσπαση του υπεροξειδίου του υδρογόνου σε νερό και οξυγόνο καταλύεται από το ιόν ιωδίου, σχηματίζοντας ενδιάμεσα υποϊωδιώδες ιόν (θεωρία των ενδιαμέσων προϊόντων)
H2O2(aq) + Ι-(aq) → OI- (aq) + H2O(l)
H2O2(aq) + OI- (aq) → Ι-(aq) + H2O(l) + O2(g) 

Το απορρυπαντικό πιάτων συλλαμβάνει το οξυγόνο ως φυσαλίδες. Η χρωστική τροφίμων μπορεί να χρωματίσει τον αφρό. Η θερμότητα από την εξώθερμη αυτή αντίδραση είναι τέτοια ώστε ο αφρός βγαίνει με μορφή ατμού.