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:
| Zliatina | Zložky | Farba |
|---|---|---|
| mosadz | meď + zinok | zlatistá až žltá |
| bronz | meď + cín | hnedozlatá |
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:
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
- Mincu očistite (napríklad jemným brúsnym papierom alebo octom so soľou), aby mala lesklý medený povrch. Opláchnite ju vodou.
- Do kadičky dajte zinok a zalejte ho roztokom hydroxidu sodného.
- Roztok opatrne zahrejte (v digestore), nenechajte ho prudko vrieť.
- Kliešťami vložte mincu do roztoku tak, aby sa dotýkala zinku. Počkajte, kým sa jej povrch pokryje striebristou vrstvou.
- Mincu kliešťami vyberte, dôkladne opláchnite vodou a osušte.
- Mincu držanú v kliešťach krátko zahrejte v plameni kahana. Keď povrch zozlatne, ihneď ju z plameňa vyberte.
- 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.