Reacciona... Explota! Experiments de química recreativa.

La moneda de coure

Hi ha un procés que permet canviar l’aspecte d’una moneda de coure, primer es passa de coure a plata i de plata a or, per descomptat és quelcom que qualsevol persona voldria fer.

Aquest procés es basa en “construir” una cel·la electroquímica. Per fer-ho es mescla Zn en pols amb una solució de NaOH, generant zincat de sodi:

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

Cal tenir en compte que la reacció no tindrà lloc fins que el Zn i el Cu estiguin en contacte.

La cel·la electrolítica estarà formada per un elèctrode de zinc i un de coure:

A l’elèctrode de zinc, té lloc la reacció d’oxidació del Zn:

Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2e

A mesura que es van formant els ions Zn es van complexant amb el NaOH formant ions zincat Zn(OH)42- tal com s’ha indicat en el procés anterior.

A l’elèctrode de Cu, té lloc la reacció de reducció dels ions zincat a zinc que es va dipositant sobre. Donant al color platejat a la moneda.

Zn(OH)42- (aq) +2e → Zn(s) + 4OH (aq)

Finalment amb un augment de temperatura es forma el llautó (color daurat) que no és més que un aliatge de 18% de Cu i 40% de zinc.

 

Què volem demostrar?

Que es pot canviar l’aspecte d’una moneda de coure, primer a platejat i després a daurat mitjançant una cel·la electrolítica.

Què utilitzem?

Material

  • Vas de precipitats de 200mL
  • Bunsen amb trípode i reixeta
  • Pinces

Reactius

  • Zinc en pols
  • Llenties de NaOH
  • H2O destil·lada
  • Monedes de coure (cèntims d’euro)

Com ho fem?

1. En un vas de precipitats de 200mL dissolem 24g de NaOH en 100mL d’aigua.

2. Afegim (sense agitar) 5g de zinc en pols i escalfem la solució fins al punt d’ebullició amb un bunsen.

3. Afegim la moneda de coure.

4. Un cop observem que la moneda està recoberta d’un color platejat (aproximadament transcorregut un temps de 2 minuts) ja la podem treure del vas de precipitats.

5. Fem un tractament tèrmic amb la mateixa flama bunsen i la moneda
quedarà completament daurada, donant l’aspecte d’una moneda d’or

Què observem i per què passa?

Quan el zinc es va dissolent es genera el zincat de sodi i hidrogen amb el que es veuen bombolles de zinc en pols que no es dissolen. Quan dipositem la moneda de coure dins del vas de precipitats, aquest zinc es va dipositant en la superfície de la moneda donant un aspecte platejat.

Quan la moneda es treu i es fa el tractament tèrmic mitjançant la flama de bunsen, la moneda queda color d’or gràcies a l’aliatge del 18% Cu + 40 % Zn, els quals formen el llautó

Precaucions

  • Si l’experiment es duu a terme en un laboratori, és important que la reacció es porti a terme dins una campana de gasos pels vapors que es desprenen, que són irritants.

Més experiments