Preskočiť na obsah
Nové na portáli: 45 demonštračných experimentov s videom a návodom.Pozrieť →
Späť

Vzdelávanie · Experimenty

Demonštračné experimenty

lekcia 19

Zliatiny mince

teória

Čo je zliatina?

Zliatina je zmes dvoch alebo viacerých kovov (niekedy aj kovu s nekovom), ktorá má kovové vlastnosti. Atómy jednotlivých prvkov sa v nej navzájom premiešajú. Výsledný materiál býva často tvrdší, odolnejší alebo inak sfarbený ako čisté kovy, z ktorých vznikol. Viac o zliatinách sa dozviete v lekcii Zliatiny.

Známe zliatiny medi sú:

ZliatinaZložkyFarba
mosadzmeď + zinokzlatistá až žltá
bronzmeď + cínhnedozlatá

V tomto pokuse vyrobíme mosadz priamo na povrchu medenej mince.

teória

Prečo minca zostriebornie?

Keď zinok zahrievame v koncentrovanom roztoku hydroxidu sodného, pomaly sa rozpúšťa. Zinok je totiž amfotérny kov – reaguje s kyselinami aj so silnými zásadami. Vzniká rozpustný zinočnatan sodný a uvoľňuje sa vodík:

Zn(s)+2 NaOH(aq)+2 H2O(l)→Na2[Zn(OH)4](aq)+H2(g)\text{Zn}(s) + 2\,\text{NaOH}(aq) + 2\,\text{H}_2\text{O}(l) \rightarrow \text{Na}_2[\text{Zn(OH)}_4](aq) + \text{H}_2(g)

Ak do roztoku vložíme medenú mincu tak, aby sa dotýkala kovového zinku, na jej povrchu sa začne vylučovať tenká vrstva kovového zinku. Meď a zinok, ktoré sa dotýkajú v roztoku, vytvoria malý galvanický článok a zinok sa vylučuje na medi. Minca tak za niekoľko minút zmení farbu z medenej na striebristú. Je to podobný princíp ako pri pokovovaní kovových predmetov.

teória

Prečo minca v plameni zozlatne?

Pri zahriatí v plameni sa atómy zinku z povrchovej vrstvy začnú premiešavať s atómami medi pod nimi – prebieha difúzia. Na povrchu mince tak vznikne tenká vrstva mosadze, ktorá má typickú zlatistú farbu.

Minca však zostáva medená – zlatá je len jej povrchová vrstva. Nejde teda o premenu medi na zlato, o ktorú sa márne pokúšali alchymisti, ale o vznik zliatiny. Chemický prvok sa chemickou reakciou nedá premeniť na iný.

chémia v praxi

Zliatiny v praxi

Mosadz je obľúbená, pretože je odolná proti korózii, dobre sa opracúva a má pekný zlatistý lesk. Vyrábajú sa z nej kľučky, vodovodné armatúry, hudobné nástroje (trúbky, pozauny) či súčiastky v elektrotechnike. Zliatiny medi sa používajú aj na výrobu mincí – napríklad severské zlato (zliatina medi s hliníkom, zinkom a cínom) tvorí 10-, 20- a 50-centové euromince.

čo budete potrebovať

Pomôcky

  • kadička alebo porcelánová miska
  • elektrický varič alebo kahan so sieťkou
  • kliešte alebo pinzeta
  • kahan (na zahriatie mince)
  • nádoba s vodou na opláchnutie
  • papierová utierka

čo budete potrebovať

Chemikálie

  • medená minca (alebo minca s medeným povrchom), očistená
  • zinok (prášok alebo granule)
  • koncentrovaný roztok hydroxidu sodného (NaOH)

krok za krokom

Postup

  1. Mincu očistite (napríklad jemným brúsnym papierom alebo octom so soľou), aby mala lesklý medený povrch. Opláchnite ju vodou.
  2. Do kadičky dajte zinok a zalejte ho roztokom hydroxidu sodného.
  3. Roztok opatrne zahrejte (v digestore), nenechajte ho prudko vrieť.
  4. Kliešťami vložte mincu do roztoku tak, aby sa dotýkala zinku. Počkajte, kým sa jej povrch pokryje striebristou vrstvou.
  5. Mincu kliešťami vyberte, dôkladne opláchnite vodou a osušte.
  6. Mincu držanú v kliešťach krátko zahrejte v plameni kahana. Keď povrch zozlatne, ihneď ju z plameňa vyberte.
  7. Mincu nechajte vychladnúť alebo ju ponorte do vody.

pozor

Bezpečnosť

  • Hydroxid sodný je silná žieravina – spôsobuje ťažké poleptanie kože a trvalé poškodenie zraku. Horúci roztok je ešte nebezpečnejší. Používajte ochranné okuliare (alebo štít), rukavice a laboratórny plášť.
  • Pri reakcii zinku s hydroxidom vzniká vodík, ktorý je horľavý. Pracujte v digestore a v blízkosti roztoku nemajte zbytočne otvorený oheň.
  • Zinkový prach je horľavý – uchovávajte ho mimo zdrojov ohňa.
  • Mincu nikdy nedržte v prstoch – v plameni aj po vytiahnutí z roztoku je horúca.
  • Mincu v plameni neprehrievajte – zinok sa pri vysokej teplote odparuje a na vzduchu tvorí biely dym oxidu zinočnatého, ktorý nevdychujte.
  • Zvyšky roztoku so zinkom a hydroxidom nevylievajte do výlevky, odovzdajte ich ako chemický odpad.

tipy a zaujímavosti

Doplňujúce info

  • Ak mincu zahrievate príliš dlho, zlatá farba zmizne – zinok sa rozptýli hlbšie do medi alebo sa odparí a zoxiduje.
  • Namiesto mince môžete použiť aj kúsok medeného plechu alebo drôtu.
  • Ako sa meď správa v roztoku kyselín a amoniaku, uvidíte v pokuse Výroba komplexu amoniaku z medenej mince. O rozdieloch medzi ušľachtilými a neušľachtilými kovmi sa dočítate v lekcii Kovy, nekovy a polokovy.

rozumieš tomu?

Otestuj sa

5 otázok · okamžité vyhodnotenie

Kvíz: Zliatiny mince

Otázka 1/5

Aká zliatina vznikne na povrchu mince po zahriatí v plameni?

Skóre: 0

Najprv vyberte odpoveď.

Chcete tento pokus naživo?

Ukážem ho vašim žiakom ako súčasť vedeckej show.

Ponuka pre školy →