2 måter å dyrke en pigget tinn-pinnsvin ved å bruke kjemi

Metallkrystaller er intrikat og vakkert. De er også overraskende enkle å dyrke. I dette eksperimentet, lær hvordan du vokser tinnkrystaller som viser et pigget utseende som får dem til å se ut som et pinnsvin.

• 0,5 M tinn (II) kloridløsning (SnCl₂)
• sink pellet
• reagensglass eller hetteglass som er større i diameter enn sink

Den avrundede pinnsvinformen dannes rundt en pellets av sink, men du kan erstatte alle deler av sinkmetall. Siden reaksjonen skjer på overflaten av metallet, kan du også bruke en galvanisert (sinkbelagt) gjenstand i stedet for sinkpelleten.

1. Hell tinnkloridløsning i et hetteglass. Ikke fyll den helt opp fordi du trenger plass til sink.
2. Tilsett sinkpelleten. Sett hetteglasset et sted stabilt, slik at det ikke blir støt eller skurret.
3. Se de delikate tinnkrystallene vokse! Du vil se begynnelsen på en pigget pinnsvinform de første 15 minuttene, med god krystalldannelse i løpet av en time. Sørg for å ta bilder eller video av krystallene til senere, siden tinnpinnsvinet ikke vil vare. Etter hvert vil vekten av de skjøre krystaller eller bevegelsen av beholderen kollapse strukturen. Den lyse metalliske glansen på krystallene vil bli mat over tid, pluss at løsningen blir uklar.
   instagram viewer

I dette eksperimentet ble tinn (II) klorid (SnCl₂) reagerer med sinkmetall (Zn) for å danne tinnmetall (Sn) og sinkklorid (ZnCl₂) via en substitusjon eller enkelt forskyvningsreaksjon:

SnCl₂ + Zn → Sn + ZnCl₂

Sink fungerer som et reduksjonsmiddel, og gir elektroner til tinnkloridet slik at tinnet er fritt til å utfelle. Reaksjonen begynner på overflaten av sinkmetallet. Når tinnmetallet produseres, stabler atomer seg oppå hverandre i en karakteristisk form eller allotrope av elementet. Den fernlignende formen til sinkkrystallene er en karakteristikk av dette metallet, så mens andre typer metallkrystaller kan dyrkes ved bruk av denne teknikken, vil de ikke ha samme utseende.

En annen måte å dyrke tinnkrystaller på er å bruke sinkkloridløsning og jern. Med mindre du bruker en rund biter av jern, får du ikke en "pinnsvin", men du kan få krystallveksten, akkurat den samme.

materialer

• jerntråd eller spiker
• 0,1 M tinnklorid
• prøverør

Merk: Du trenger ikke å lage en ny tinnkloridløsning. Hvis du har løsning fra reaksjonen med sink, kan du bruke den. Konsentrasjonen påvirker hovedsakelig hvor raskt krystallene vokser.

Fremgangsmåte

1. Heng jerntråden eller spikeren i et reagensglass som inneholder tinnklorid.
2. Etter omtrent en time vil krystaller begynne å dannes. Du kan undersøke disse med et forstørrelsesglass eller ved å fjerne ledningen og se på krystallene under et mikroskop.
3. La jernet forbli i løsningen over natten for mer / større krystaller.

Kjemisk reaksjon

Nok en gang er dette en enkel kjemisk reaksjon på forskyvning:

Sn²⁺ + Fe → Sn + Fe²⁺

• Som alltid er det god praksis å bruke vernebriller og hansker når du utfører kjemi-eksperimenter.
• Når du er ferdig med eksperimentet, kan du skylle kjemikaliene ned i avløpet med vann.

• Bruk et forstørrelsesobjektiv for å sammenligne tinn krystallene dyrket på sink- og jernoverflatene.
• Det kan være lurt å eksperimentere med hvordan du endrer konsentrasjon av sinkkloridløsningen eller temperaturen på løsningen påvirker krystallveksthastigheten og utseendet.
• Forsøk å dyrke andre metallkrystaller ved å bruke denne teknikken. Husk at de resulterende krystallene kanskje ikke ligner på en pinnsvin. For å velge emne, finn et metallsalt som er løselig i vann, som ikke oksiderer for raskt i luft, men som likevel kan reagere med sink eller jern (eller annet metall) for å danne krystaller. Metallet må være mer reaktivt enn tinn, eller substitusjonen vil ikke fortsette. Det er også en god ide å vurdere toksisiteten til metallet, for personlig sikkerhet og kjemisk avhending. Du kan konsultere løselighetsreglene å velge gode kandidater for videre eksperimentering.

• Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). "Tinn". Lehrbuch der Anorganchen Chemie (på tysk) (91–100 utg.). Walter de Gruyter. s. 793–800. ISBN 3-11-007511-3.
• Schwartz, Mel (2002). "Tinn og legeringer, egenskaper". Leksikon av materialer, deler og finish (2. utg.). CRC Press. ISBN 1-56676-661-3.