Tot és química: Juguem a ser alquimistes!

Recobriment moneda de coure. Reacció redox

  • Any de presentació
    • 2021
  • Assignatura
    • Química
  • Química
    • Reacció química redox (excepte combustió)
  • Grau de dificultat
    • Normal
  • Materials casolans i no perillosos
    • No

Docent

Sílvia Vilà Roura 

Centre educatiu

INS Frederic Martí Carreras

Any de presentació a Ciència entre tots

2021

Llistat de material necessari

  • Vasos de precipitats.
  • Placa calefactora.
  • Pinces metàl·liques.
  • Espàtula.
  • Matràs aforat.
  • Gresol.
  • Balança.
  • Comptagotes.
  • Vidre de rellotge.
  • Vareta de vidre.
  • 3 monedes de 5 cèntims o de 2 cèntims.
  • NaOH 2M.
  • Aigua destil·lada.
  • Zn metàl·lic en pols.
  • Àcid clorhídric 0,1 M.

Com ho fem?

- Inicialment hem de netejar les monedes de 5 cèntims amb una solució d'àcid clorhídric 0,1 M. Afegim les monedes en un vas de precipitats i les cobrim amb àcid clorhídric per treure la capa d'òxid de coure que tenen les monedes.
-A continuació netegem les restes d'àcid amb aigua destil·lada i les assequem amb paper.
- En un gresol afegim les dues monedes de 5 cèntims seques, afegim pols de zinc a sobre les monedes i les cobrim amb la dissolució de NaOH 2M.
- Posem a escalfar el gresol sobre la placa calefactora i esperem a que bulli la dissolució. A continuació observem com mica en mica les monedes van canviant de color, es van tornant platejades.
- Al cap d'uns minuts quan les monedes ja hagin canviat de color completament, les agafem amb les pinces les traiem, les netegem amb aigua i les assequem.

La segona part de l'experiència consisteix en agafar una de les dues monedes i transformar-la en or. Els passos a seguir són els següents:

- Agafem una de les monedes platejades i seques i la posem sobre la placa calefactora utilitzant les pinces metàl·liques.
-- Al cap d'uns minuts veurem com la moneda agafa un color daurat. Esperem que es produeixi el canvi de color complet i traiem la moneda i la posem sobre un vidre de rellotge. 

Què observem?

- Observem com la moneda de 5 cèntims de coure canvia de color inicialment a platejat i tot seguit a daurat.

- Observem que es produeix una reacció redox.

- Sobre la superfície de zinc (ànode) té lloc l'oxidació del zinc. Sobre la superfície del coure (càtode) té lloc la reducció del tetraòxid de zinc a zinc metàl·lic que al dipositar-se sobre la moneda de coure es forma un aliatge entre el zinc i el coure, anomenat llautó. Aquest adquireix un color platejat.

Oxidació (ànode de Zn)           Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e–        formant el complex  [Zn(OH)4]2–(aq)

 Reducció (càtode de Cu)          [Zn(OH)4]2–(aq) + 2e–→ Zn(s) + 4OH–(aq)

- Al escalfar la moneda platejada a elevades temperatures es produeix una major difusió-penetració dels àtoms de zinc en el recobriment de coure formant el color daurat.

Paraules clau

Alquimia, moneda, redox

Grau de dificultat

Normal

Durada de l'experiència

40 minuts

La podem reproduir utilitzant materials casolans/quotidians i no perillosos?

No

Bibliografia o webs relacionades


1. Carbayo Martín, A., Cuevas Vicario J.V., Espino Ordóñez G., Muñoz Santamaría A. (2011). Curso de Ciencia Recreativa para enseñanza secundaria. El hechizo de los electrones y otras ilusiones. Área de Química Inorgánica. Departamento de Química. Facultad de Ciencias. Universidad de Burgos, 14-17.


2. Nebot Gil, I., & Pou Amérigo, R. (2020). Cercant la pedra filosofal: del mite a la utopia 125 anys creant química en la Universitat de València. Sala Duc de Calàbria, del 29 d?octubre de 2020 al 31 de gener de 2021.

3. http://www.rsc.org/learn-chemistry/resource/res00000839/turning-copper-coins-into-silver-and-gold?cmpid=CMP00005974 (10 de gener de 2021).