2 sposoby wyhodowania kolczastego jeża z cyną za pomocą chemii

Metalowe kryształy są zawiły i piękny. Są również zaskakująco łatwe w uprawie. W tym eksperymencie dowiedz się, jak się rozwijać kryształy cyny które mają kolczasty wygląd, który sprawia, że ​​wyglądają jak metalowy jeż.

• 0,5 M roztwór chlorku cyny (II) (SnCl₂)
• cynk śrut
• probówka lub fiolka o średnicy większej niż cynk

Zaokrąglony kształt jeża tworzy się wokół granulki cynku, ale można zastąpić dowolny kawałek metalu cynku. Ponieważ reakcja zachodzi na powierzchni metalu, zamiast granulki cynku można również użyć ocynkowanego (powleczonego cynkiem) obiektu.

1. Wlać roztwór chlorku cyny do fiolki. Nie wypełniaj go do końca, ponieważ potrzebujesz miejsca na cynk.
2. Dodaj granulkę cynku. Ustaw fiolkę w stabilnym miejscu, aby nie uderzyła ani nie zgniotła.
3. Zobacz, jak rosną delikatne kryształy cyny! W ciągu pierwszych 15 minut zobaczysz początek kolczastego kształtu jeża, z dobrym tworzeniem kryształów w ciągu godziny. Pamiętaj, aby zrobić zdjęcia lub nagrać kryształy na później, ponieważ cyna jeż nie przetrwa. Ostatecznie ciężar delikatnych kryształów lub ruch pojemnika zapadnie się w strukturę. Jasny metaliczny połysk kryształów z czasem zmatnieje, a roztwór stanie się mętny.
   instagram viewer

W tym eksperymencie chlorek cyny (II) (SnCl₂) reaguje z cynkiem metalicznym (Zn) z wytworzeniem cyny metalicznej (Sn) i chlorku cynku (ZnCl₂) przez zamianę lub reakcja pojedynczego przemieszczenia:

SnCl₂ + Zn → Sn + ZnCl₂

Cynk działa jako czynnik redukujący, przekazując elektrony do chlorku cyny, dzięki czemu cyna może się swobodnie wytrącać. Reakcja rozpoczyna się na powierzchni metalu cynkowego. Podczas produkcji cyny metal atomów układa się jeden na drugim w charakterystycznej formie lub alotrop elementu. Paprociowy kształt kryształów cynku jest charakterystyczny dla tego metalu, więc podczas gdy inne rodzaje kryształów metalu mogą być hodowane przy użyciu tej techniki, nie będą miały takiego samego wyglądu.

Innym sposobem na hodowanie kryształów cyny jest zastosowanie roztworu chlorku cynku i żelaza. Jeśli nie użyjesz okrągłego kawałka żelaza, nie dostaniesz „jeża”, ale możesz uzyskać wzrost kryształów, tak samo.

Materiały

• drut żelazny lub gwóźdź
• 0,1 M chlorek cyny
• probówka

Uwaga: Nie musisz tworzyć nowego roztworu chlorku cyny. Jeśli masz roztwór z reakcji z cynkiem, możesz go użyć. Stężenie wpływa głównie na szybkość wzrostu kryształów.

Procedura

1. Zawiesić żelazny drut lub gwóźdź w probówce zawierającej chlorek cyny.
2. Po około godzinie zaczną się tworzyć kryształy. Możesz je zbadać za pomocą szkła powiększającego lub usuwając drut i patrząc na kryształy pod mikroskopem.
3. Pozwól żelazu pozostać w roztworze przez noc dla większej / większej ilości kryształów.

Reakcja chemiczna

Po raz kolejny jest to prosta reakcja chemiczna wypierania:

Sn²⁺ + Fe → Sn + Fe²⁺

• Jak zawsze, dobrą praktyką jest noszenie okularów ochronnych i rękawic podczas przeprowadzania eksperymentów chemicznych.
• Po zakończeniu eksperymentu możesz spłukać chemikalia do ścieków wodą.

• Użyj soczewki powiększającej, aby porównać puszkę kryształy uprawiane na powierzchniach cynku i żelaza.
• Możesz poeksperymentować z tym, jak zmieniasz stężenie roztworu chlorku cynku lub temperatura roztworu wpływa na szybkość wzrostu kryształów i ich wygląd.
• Spróbuj wyhodować inne kryształy metalu za pomocą tej techniki. Pamiętaj, że powstałe kryształy mogą nie przypominać jeża. Aby wybrać temat, znajdź sól metalu, która jest rozpuszczalna w wodzie, nie utlenia się zbyt szybko w powietrzu, ale może reagować z cynkiem lub żelazem (lub innym metalem), tworząc kryształy. Metal musi być bardziej reaktywny niż cyna, w przeciwnym razie zamiana nie będzie kontynuowana. Dobrym pomysłem jest również rozważenie toksyczności metalu dla bezpieczeństwa osobistego i usuwania chemikaliów. Możesz się skonsultować zasady rozpuszczalności wybrać dobrych kandydatów do dalszych eksperymentów.

• Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). "Cyna". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (w języku niemieckim) (wyd. 91–100). Walter de Gruyter. pp. 793–800. ISBN 3-11-007511-3.
• Schwartz, Mel (2002). „Cyna i stopy, właściwości”. Encyklopedia materiałów, części i wykończeń (Wydanie drugie). CRC Press. ISBN 1-56676-661-3.