2 tapaa kasvattaa piikikäs tina siiliä käyttämällä kemiaa

Metallikiteet ovat monimutkainen ja kaunis. Niitä on myös yllättävän helppo kasvattaa. Opi tässä kokeessa kasvamaan tinakiteitä jotka näyttävät kiiltävältä, ja tekevät niistä näyttämään metalliselta siililtä.

• 0,5 M tina (II) kloridiliuos (SnCl₂)
• sinkki pelletti
• koeputki tai injektiopullo, jonka halkaisija on suurempi kuin sinkin

Pyöristetty siilin muoto muodostuu sinkkipelletin ympärille, mutta voit korvata minkä tahansa sinkkimetallin palan. Koska reaktio tapahtuu metallin pinnalla, voit käyttää sinkittyä pelletin sijasta myös sinkittyä (sinkittyä) esinettä.

1. Kaada tinakloridiliuos injektiopulloon. Älä täytä sitä kokonaan, koska tarvitset tilaa sinkille.
2. Lisää sinkkipelletti. Aseta injektiopullo jonnekin vakaaseen paikkaan, jotta se ei törmää tai puristu.
3. Varo herkkien tinakiteiden kasvavan! Näet piikkisen siili-muodon alkamisen ensimmäisten 15 minuutin aikana, ja kidemuodostus on hyvä tunnissa. Muista ottaa kuvia tai videoita kiteistä myöhemmin, koska tina siili ei kestä. Lopulta herkkä kiteiden paino tai säiliön liike romahtavat rakenteen. Kiteiden kirkas metallinen kiilto himmenee ajan myötä, ja liuos muuttuu sameaksi.
   instagram viewer

Tässä kokeessa tina (II) kloridi (SnCl₂) reagoi sinkkimetallin (Zn) kanssa muodostaen tinametalleja (Sn) ja sinkkikloridia (ZnCl₂) korvaamalla tai yhden siirtymän reaktio:

SnCl₂ + Zn → Sn + ZnCl₂

Sinkki toimii pelkistysaineena, antaen tinakloridille elektroneja, jotta tina saostuisi vapaasti. Reaktio alkaa sinkkimetallin pinnalta. Kun tinametallia tuotetaan, atomit pinottuvat päällekkäin tyypillisessä muodossa tai Allotropia elementin. Sinkkikiteiden saniaismainen muoto on kyseisen metallin ominaisuus, joten vaikka muun tyyppisiä metallikiteitä voidaan kasvattaa tätä tekniikkaa käyttämällä, niillä ei ole samanlaista ulkonäköä.

Toinen tapa kasvattaa tinakiteitä on käyttää sinkkikloridiliuosta ja rautaa. Ellet käytä pyöreää rautapalaa, et saa "siiliä", mutta voit saada kidekasvun, aivan saman.

tarvikkeet

• rautalanka tai naula
• 0,1 M tinakloridia
• koeputki

Huomaa: Sinun ei tarvitse tehdä uutta tinakloridiliuosta. Jos sinulla on ratkaisua reaktiosta sinkin kanssa, voit käyttää sitä. Pitoisuus vaikuttaa lähinnä siihen, kuinka nopeasti kiteet kasvavat.

menettely

1. Suspendoidaan rautalanka tai naula koeputkeen, joka sisältää tinakloridia.
2. Noin tunnin kuluttua kiteet alkavat muodostua. Voit tutkia niitä suurennuslasilla tai poistamalla langan ja katsomalla kiteitä mikroskoopin alla.
3. Anna raudan pysyä liuoksessa yön yli, jotta saadaan enemmän / suurempia kiteitä.

Kemiallinen reaktio

Tämä on jälleen kerran yksinkertainen siirtymäkemiallinen reaktio:

sn²⁺ + Fe → Sn + Fe²⁺

• Kuten aina, on hyvä käytäntö käyttää suojalaseja ja käsineitä kemiallisia kokeita suoritettaessa.
• Kun kokeilu on valmis, voit huuhdella kemikaalit viemäriin vedellä.

• Vertaa tinaa suurennuslasilla kiteet kasvatettu sinkin ja raudan pinnoilla.
• Voit kokeilla kuinka muuttaa keskittyminen Sinkkikloridiliuoksen tai liuoksen lämpötilan vaikutus kiteen kasvunopeuteen ja ulkonäköön.
• Yritä kasvattaa muita metallikiteitä tällä tekniikalla. Muista, että saadut kiteet eivät ehkä muistuta siiliä. Kohteen valitsemiseksi löydät metallisuolan, joka liukenee veteen, hapettuu liian nopeasti ilmassa, mutta voi kuitenkin reagoida sinkin tai raudan (tai muun metallin) kanssa muodostaen kiteitä. Metallin on oltava reaktiivisempaa kuin tina, tai korvaaminen ei etene. On myös hyvä idea harkita metallin myrkyllisyyttä henkilökohtaisen turvallisuuden ja kemikaalien hävittämisen kannalta. Voit kuulla liukoisuussäännöt valita hyviä ehdokkaita jatkokokeiluun.

• Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). "Tina". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (saksaksi) (91–100 toim.). Walter de Gruyter. ss. 793–800. ISBN 3-11-007511-3.
• Schwartz, Mel (2002). "Tina ja seokset, ominaisuudet". Materiaalien, osien ja viimeistelyjen tietosanakirja (2. painos). CRC Press. ISBN 1-56676-661-3.