2 viisi, kuidas kasvatada ketendavat plekk-siili keemia abil

Metallkristallid on keerukas ja ilus. Neid on ka üllatavalt lihtne kasvatada. Selles katses õppige, kuidas kasvada tinakristallid millel on särtsakas välimus, mis paneb nad välja nägema nagu metallist siil.

• 0,5 M tina (II) kloriidi lahus (SnCl₂)
• tsink pellet
• katseklaas või viaal, mille läbimõõt on suurem kui tsingil

Ümardatud siilikuju moodustab tsingi graanuli, kuid võite asendada ükskõik millise tsingimetalli tükikese. Kuna reaktsioon toimub metalli pinnal, võite tsingi graanuli asemel kasutada ka tsingitud (tsingiga kaetud) eset.

1. Valage tinakloriidi lahus viaali. Ärge täitke seda lõpuni, sest teil on vaja tsinki.
2. Lisage tsingi pellet. Pange viaal kuskile kindlale kohale, nii et see ei satuks ega puruks.
3. Vaata, kuidas õrnad tinakristallid kasvavad! Vürtsika siili kuju algust näete esimese 15 minutiga, tunni jooksul on kristallid moodustunud. Tehke hiljem kindlasti kristallidest pilte või videoid, sest tina siil ei kesta. Lõpuks puruneb habraste kristallide mass või konteineri liikumine selle struktuuri. Kristallide ere metalliline sära aja jooksul tuhmub, lisaks muutub lahus häguseks.
   instagram viewer

Selles katses tina (II) kloriid (SnCl₂) reageerib tsingimetalliga (Zn), moodustades tinametalli (Sn) ja tsinkkloriidi (ZnCl₂) asendamise kaudu või ühe nihke reaktsioon:

SnCl₂ + Zn → Sn + ZnCl₂

Tsink toimib redutseerijana, andes tina kloriidile elektronid, nii et tina saaks sadestuda. Reaktsioon algab tsingi metalli pinnalt. Tinametalli tootmisel virnastavad aatomid üksteisele iseloomulikus vormis või allotrope elemendist. Tsingikristallide sõnajalakujuline kuju on sellele metallile iseloomulik, nii et kuigi seda meetodit võib kasutada ka teistsuguste metallkristallide kasvatamiseks, ei ole need samasuguse väljanägemisega.

Teine viis tinakristallide kasvatamiseks on tsinkkloriidi lahuse ja raua kasutamine. Kui te ei kasuta ümmargust raua tükki, ei saa te "siili", vaid võite saada ka kristallikasvu, täpselt sama.

Materjalid

• raudtraat või nael
• 0,1 M tinakloriid
• katseklaas

Märkus. Te ei pea valmistama uut tinakloriidi lahust. Kui teil on tsingiga reageerimisel lahendus, võite seda kasutada. Kontsentratsioon mõjutab peamiselt seda, kui kiiresti kristallid kasvavad.

Protseduur

1. Suspendeerige raudtraat või nael tinakloriidi sisaldavasse katseklaasi.
2. Umbes tunni pärast hakkavad kristallid moodustuma. Neid saate uurida luubi abil või eemaldades traadi ja vaadates kristalle mikroskoobi all.
3. Laske raual jääda lahusesse üleöö, et saada rohkem / suuremaid kristalle.

Keemiline reaktsioon

See on jällegi lihtne keemiline reaktsioon:

Sn²⁺ + Fe → Sn + Fe²⁺

• Nagu ikka, on keemiakatsete tegemisel hea tava kanda kaitseprille ja -kindaid.
• Kui olete katse lõpetanud, saate kemikaale kanalisatsiooni kaudu veega loputada.

• Tina võrdlemiseks kasutage suurendusklaasi kristallid kasvatatud tsingi ja raua pinnal.
• Võite proovida, kuidas muuta kontsentratsioon Tsinkkloriidi lahuse temperatuur või temperatuur mõjutab kristalli kasvukiirust ja välimust.
• Proovige selle tehnika abil kasvatada teisi metallkristalle. Pidage meeles, et saadud kristallid ei pruugi sarnaneda siiliga. Objekti valimiseks leidke vees lahustuv metallisool, mis ei oksüdeeru õhus liiga kiiresti, kuid võib kristallide moodustumisel reageerida tsingi või raua (või muu metalliga). Metall peab olema reaktsioonivõimelisem kui tina, vastasel juhul ei toimu asendamist. Samuti on hea mõte kaaluda metalli toksilisust isiklikuks ohutuseks ja kemikaalide utiliseerimiseks. Võite konsulteerida lahustuvuse reeglid valida edasiseks katsetamiseks head kandidaadid.

• Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). "Tina". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (saksa keeles) (91–100 toim.). Walter de Gruyter. lk. 793–800. ISBN 3-11-007511-3.
• Schwartz, Mel (2002). "Tina ja sulamid, omadused". Materjalide, osade ja viimistluste entsüklopeedia (2. väljaanne). CRC Press. ISBN 1-56676-661-3.