Vedecké Okienko

Menu

Chemické experimenty

Zoznam experimentov

 

 
 
 
 
 
Zobraziť tento príspevok na Instagrame
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Príspevok, ktorý zdieľa Vedecké Okienko – spoznaj čaro chémie (@vedeckeokienko)

Premena medennej mince na "zlatú"

Podstatou experimentu je chemická reakcia, pri ktorej sa na povrch medenej mince nanesie vrstva zinku a následne sa teplom spôsobí zliatina (mosadz), čím minca zmení farbu – najprv na striebornú a potom na zlatú.

  1. Strieborná fáza:
    Medená minca sa vloží do roztoku obsahujúceho zinok (napr. zinok v hydroxide sodnom, NaOH) a zohreje sa. Zinok sa redukuje a pokryje povrch mince – výsledkom je „strieborná“ minca pokrytá kovovým zinkom.

  2. Zlatá fáza:
    Následným zahrievaním sa zinok na povrchu mince difúzne zmieša s meďou, čím sa vytvorí mosadz – zliatina s typickou zlatou farbou.

Vysvetlenie:
Nejde o skutočné premenenie medi na drahé kovy, ale o vizuálny efekt na báze metalurgie a redoxnej chémie. Experiment slúži na demonštráciu chemických zmien, zliatin a redoxných procesov.

 

Reakcia medzi zinkom a hydroxidom sodným, pri ktorej vzniká tetrahydroxozinkatan sodný, prebieha takto:

Zn(s) + 2NaOH(aq) + 2H₂O(l) → Na₂Zn(OH)₄ + H₂(g)

Reakcia, pri ktorej sa zinok usádza na povrch, zahŕňa elektrochemický článok; neprebehne, pokiaľ nie sú meď a zinok v kontakte – buď priamom (ako v tomto prípade), alebo prostredníctvom vodiča.

Reakcie:


Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e⁻
následne prebieha komplexácia iónov zinku na [Zn(OH)₄]²⁻(aq)

Následne:
[Zn(OH)₄]²⁻(aq) + 2e⁻ → Zn(s) + 4OH⁻(aq)

Povlak zo zinku vytvára dojem, že minca je teraz potiahnutá striebrom.

Možno odvážiť mince pred a po pokovení, aby sa zistila hmotnosť pridaného zinku.

Pri zahriatí mince v plameni Bunsenovho kahana vzniká mosadz – zinok migruje do povrchovej vrstvy medi. To spôsobí, že minca získa zlatý vzhľad.

Mosadz je zliatina medi, ktorá obsahuje 18–40 % zinku.

Podobný proces zinkovania sa využíva aj priemyselne, no namiesto hydroxidových iónov sa ako komplexotvorné činidlo používajú kyanidové ióny.

"Roztopenie" hliníkového obalu

🧪 Priebeh experimentu

  1. Príprava roztoku: Rozpustite hydroxid sodný vo vode. Tento proces je silne exotermický, preto buďte opatrní.

  2. Pridanie hliníka: Vložte hliníkovú plechovku do roztoku NaOH.

  3. Pozorovanie reakcie: Sledujte, ako sa hliník rozpúšťa a uvoľňuje sa vodík vo forme bubliniek. 

⚗️ Chemická rovnica:

 

2Al(s)+2NaOH(aq)+6H2O(l)→2Na[Al(OH)4](aq)+3H2(g)2Al (s) + 2NaOH (aq) + 6H₂O (l) \rightarrow 2Na[Al(OH)₄] (aq) + 3H₂ (g)

 

Popis reakcie:

  • Reaktanty: hliník + NaOH + voda

  • Produkty:

    • Na[Al(OH)₄] – tetrahydroxohlinitan sodný (rozpustná zlúčenina hlinitého aniónu)

    • H₂ – molekulový vodík, ktorý sa uvoľňuje vo forme bubliniek

Typ reakcie:

  • Ide o redoxnú reakciu:

    • Hliník sa oxiduje: z Al⁰ → Al³⁺

    • Vodík sa redukuje: z H₂O → H₂↑

💨 4. Pozorovanie

  • Po vhodení hliníkového kúsku do roztoku začne:

    • Intenzívne bublanie – uvoľňuje sa plynný vodík

    • Tvorba tepla – reakcia je exotermická

    • Hliník sa pomaly rozpúšťa – mizne

🔬 5. Vysvetlenie: Prečo to funguje?

  • Amfotérny charakter hliníka: reaguje s kyselinami aj zásadami.

  • NaOH naruší pasivačnú vrstvu Al₂O₃ → odkrytý kovový Al reaguje s vodou za vzniku vodíka a iónového komplexu.

  • Vodík je horľavý – pri neopatrnosti môže vzniknúť výbuch v prítomnosti zdroja iskry alebo plameňa.

 

Pohyb Galistanu s CuCl₂

Experiment s galistanom (zliatinou gália, india a cínu) a chloridom meďnatým (CuCl₂).

🧪 Priebeh experimentu

  1. Príprava roztoku: Pripravte kyslý roztok chloridu meďnatého (CuCl₂) pridaním malého množstva kyseliny chlorovodíkovej (HCl) do vodného roztoku CuCl₂.

  2. Pridanie galistanu: Do pripraveného roztoku opatrne vložte kvapku galistanu.

  3. Pozorovanie reakcie: Sledujte, ako sa kvapka galistanu začne deformovať, meniť tvar a pohybovať sa. Tento jav je spôsobený nerovnováhou povrchového napätia v dôsledku chemickej reakcie na rozhraní medzi galistanom a roztokom CuCl₂ .

⚗️ Chemická reakcia

Galistan obsahuje gálium, ktoré má štandardný redukčný potenciál E⁰ = –0,53 V. Meďnaté ióny (Cu²⁺) majú E⁰ = +0,34 V. Vzhľadom na tieto hodnoty prebieha redoxná reakcia:

3 Cu²⁺(aq) + 2 Ga(l) → 3 Cu(s) + 2 Ga³⁺(aq)

V tejto reakcii sa gálium oxiduje na Ga³⁺ a meďnaté ióny sa redukujú na kovovú meď, ktorá sa usadzuje na povrchu kvapky galistanu.

🔬 Vysvetlenie

Usadzovanie medi na povrchu galistanu spôsobuje zmenu povrchového napätia, čo vedie k deformáciám a pohybom kvapky. Tento jav je výsledkom nerovnomerného rozloženia medeného povlaku, ktorý mení interakciu kvapky s okolím .