Câmeras de alta velocidade revelam por que o sódio explode na água

GIZMODO | EDIÇÃO: JOÃO PINHEIRO
A clássica cena de sódio puro explodindo em contato com a água já é bastante conhecida [caso não conheça, veja este vídeo]. Enfim, com o uso de câmeras de alta velocidade, os cientistas puderam entender o que causa a explosão. Veja só!

O sódio é um dos metais alcalinos altamente reativos. Na sua forma pura, o metal macio e brilhante reage com a água para formar hidróxido de sódio [NaOH] e hidrogênio gasoso [H₂]. A reação também libera muito calor, o suficiente para queimar o gás hidrogênio — por isso ocorre a explosão.

Isso é provavelmente o que o seu professor de química disse a você, mas Pavel Jungwirth, da Academia de Ciências da República Checa, sabia que faltava resolver alguns detalhes dessa reação.

Normalmente, para criar uma explosão, é preciso misturar bem os elementos químicos. Mas a interação do sódio com a água é diferente: ele está na forma sólida, e só os átomos de sua camada exterior podem reagir.

Tem mais: o gás hidrogênio acaba criando uma camada que separa o sódio da água, o que deveria desacelerar a reação. No entanto, ela acontece cada vez mais rapidamente até acontecer a explosão.

Ou seja, há muitos fatores conspirando para a reação não acabar em um boom — mas isso acontece mesmo assim. Por quê? Pavel sacou uma câmera de alta velocidade para descobrir; seu estudo foi publicado na revista Nature Chemistry.

A Science explica:

“ As câmeras capturaram um efeito nunca antes visto. Menos de um milésimo de segundo após a reação começar, dezenas e centenas de protuberâncias pontiagudas de metal perfuram a água… Essas pontas surgem porque, segundo os pesquisadores, quando os elétrons fogem do metal para a água, acumula-se uma carga positiva intensa.

A repulsão mútua dessas cargas positivas acaba dilacerando o metal, e ela explode em pequenas agulhas. Isto aumenta a área de superfície do metal em contato com a água, gerando uma reação vigorosa. As simulações de computador realizadas pelos pesquisadores confirmaram este efeito… ”

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Fonte: Gizmodo