Reflexions mediterrànies

Explosions pels profans, accidents pels químics.

miralles | 03 Maig, 2007 17:09 | Compartir:

Una de les primeres coses que t'ensenyen quan fas la carrera de química o similars i et matricules a la introducció en orgànica o inorgànica és que anem en molta cura alhora de mesclar metalls alcalins en aigua. Que ho fem com a últim recurs. Poden haver-hi explosions i és una bona manera de suïcidar-se, diuen. Avui explicaré a tots els que passeu per aquí que és el que passa. De fet, molts dels accidents que han passat a les indústries o centres de recerca en química han tengut que veure amb el que explicarem avui. Tenc un vídeo i tot!

Els metalls alcalins són els elements del primer grup de la taula periòdica excepte l'hidrogen (que és inclassificable), és a dir, liti (Li), sodi (Na), rubidi (Rb), cesi (Cs) i franci (Fr) per ordre descendent de període. En contacte amb l'aigua, aquests metalls formen l'hidròxid corresponent i gas dihigrogen, seguint aquesta equació de reducció-oxidació, és a dir, de pèrdua i guany d'electrons per part d'un parell d'elements que hi intervenen (en aquest cas el metall i l'hidrogen):

M_(s) + H₂O_(l) => M(OH)_(aq) + H_{2 (g)}

On M és un alcalí qualsevol. Pot semblar innocent, però es tracta d'una reacció força violenta. En el cas del liti o del sodi la cosa és controlable (de fet aquesta reacció es pot fer servir per a assecar mescles aqüoses), però a partir del rubidi hi poden haver problemes d'explosions per l'encès de la mescla dihidrogen-dioxígen a la superfície del metall (la reacció és fortment exotèrmica, és a dir, desprèn calor). És a dir, paral·lelament es produeix una segona reacció també d'oxidació-reducció:

H₂ + 1/2O₂ => H₂O

Aquesta reacció es tracta d'una reacció que desprèn una gran quantitat d'energia, el doble del que es desprèn quan es cremen hidrocarburs (desgraciadament la nostra principal font d'energia actual). De fet, és el fonament simplificat de la força impulsora que duu els transbordadors a l'espai i molt probablement de la benzina del futur.

La reacció és més violenta a mesura que augmentem de període per l'augment de la facilitat del metall a perdre l'electró de valència per l'augment del radi i l'apantallament dels orbitals interns, el que duu com a conseqüència una dismunució de la càrrega nuclear efectiva del nucli sobre l'electró.

Després de tota l'explicació teòrica, que vengui la diversió. Es tracta d'un vídeo tret del Youtube que està causant furor a algunes facultats. Sembla que originàriament prové d'un programa de la televisió britànica (Sky One) anomenat Brainiac: Science Abuse i que s'ha exportat a alguns països més, com ara Espanya (Cuatro). La veritat és que és molt maco, però un poc massa espectacular per a algunes ments puritanes. Que serveixi per a gaudir pels que no hem d'entrar al laboratori i d'advertència pels que sí ho han de fer. Veureu que no es fan reaccionar tots els alcalins en aigua excepte el franci. Això és perquè es tracta d'un metall radioactiu (l'únic del grup) del que la seva presència a la Terra és negligible. Massa perillós per a fer-ne demostracions de circ per a la televisió, però també impossible de fer-ho.

Actualització de dia 4 de maig a les 23:39 hores: passejant-me per la blogosfera divulgadora científica espanyola m'he assabentat de possibles manipulacions a les reaccions (concretament en el cas del cesi) perquè sembla ésser que no va sortir tal i com s'havia previst. El que fem nosaltres quan els resultats d'una pràctica no són els que haurien de ser, vaja. Ho pots llegir aquí.