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UNTERHALTIGE ERFAHRUNGEN ZU HAUSE
Zinn und Blei. Chemische Experimente
Unterhaltsame Erlebnisse zu Hause / Chemieexperimente für Kinder Metalle sind für Experimente wenig geeignet: Experimente mit ihnen erfordern in der Regel eine aufwendige Ausrüstung. Einige Experimente können jedoch auch im Heimlabor durchgeführt werden. Beginnen wir mit Zinn. Baumärkte verkaufen Metall-Zinnstifte zum Löten. Mit so einem kleinen Barren kann man ein Experiment machen: Nehmen Sie einen Blechstab mit beiden Händen und biegen Sie ihn – ein deutliches Knirschen ist zu hören. Metallisches Zinn hat eine solche Kristallstruktur, dass beim Biegen die Metallkristalle sozusagen aneinander reiben und ein knisterndes Geräusch entsteht. Auf dieser Grundlage kann man übrigens reines Zinn von Zinnlegierungen unterscheiden – ein Legierungsstab macht beim Biegen keine Geräusche. Und jetzt versuchen wir, Zinn aus leeren Dosen zu gewinnen, aus denen, die man besser nicht wegwerfen, sondern verschrotten sollte. Die meisten Dosen sind innen verzinnt, das heißt, sie sind mit einer Zinnschicht überzogen, die das Eisen vor Oxidation und Lebensmittel vor dem Verderben schützt. Diese Dose kann zurückgewonnen und wiederverwendet werden. Zunächst muss ein leeres Glas ordnungsgemäß gereinigt werden. Regelmäßiges Waschen reicht nicht aus. Gießen Sie daher eine konzentrierte Waschsodalösung in das Glas und stellen Sie es eine halbe Stunde lang auf das Feuer, damit die Waschlösung richtig kocht. Lassen Sie die Lösung ab und spülen Sie das Glas zwei- bis dreimal mit Wasser aus. Jetzt können wir es als sauber betrachten. Wir benötigen zwei oder drei in Reihe geschaltete Taschenlampenbatterien; Sie können, wie oben erwähnt, einen Gleichrichter mit Transformator oder eine 9-12-V-Batterie nehmen. Befestigen Sie unabhängig von der Stromquelle eine Blechdose an ihrem Pluspol (achten Sie sorgfältig auf guten Kontakt - Sie können ein kleines Loch stanzen). oben in die Dose stecken und einen Draht hineinstecken). Verbinden Sie den Minuspol mit einem Stück Eisen, zum Beispiel mit einem großen, auf Hochglanz polierten Nagel. Senken Sie die Eisenelektrode so in das Glas, dass sie den Boden und die Wände nicht berührt. Wie man es aufhängt – finden Sie es selbst heraus, das ist eine einfache Sache. Gießen Sie eine Lösung aus alkalischer Natronlauge (sehr vorsichtig behandeln!) oder Waschsoda in das Glas; Die erste Option ist besser, erfordert jedoch höchste Genauigkeit bei der Arbeit. Da die Alkalilösung für Experimente mehrmals benötigt wird, verraten wir Ihnen hier, wie Sie sie vorbereiten. Waschsoda Na hinzufügen2CO3 zu einer Lösung aus gelöschtem Kalk Ca(OH)2 und die Mischung aufkochen. Durch die Reaktion entstehen Natronlauge NaOH und Calciumcarbonat, also Kreide, die in Wasser praktisch unlöslich sind. Dies bedeutet, dass in der Lösung, die nach dem Abkühlen filtriert werden muss, nur Alkali verbleibt. Aber zurück zum Dosenerlebnis. Bald beginnen sich an der Eisenelektrode Gasblasen zu bilden und das Zinn aus der Dose geht nach und nach in Lösung. Was aber, wenn es nicht darum geht, eine zinnhaltige Lösung, sondern das Metall selbst zu erhalten? Nun, das ist auch möglich. Entfernen Sie die Eisenelektrode aus der Lösung und ersetzen Sie sie durch eine Kohlenstoffelektrode. Hier hilft Ihnen wieder eine alte, ausgediente Batterie, in deren Zinkbecher sich ein Geflecht aus einem Kohlenstoffstab befindet. Entfernen Sie es und verbinden Sie es mit einem Kabel mit dem Minuspol Ihrer Stromquelle. Bei der Elektrolyse setzt sich schwammiges Zinn auf dem Stab ab, was bei richtiger Wahl der Spannung recht schnell geschieht. Es kann zwar vorkommen, dass die Dose aus einer Dose nicht ausreicht. Nehmen Sie dann ein weiteres Glas, schneiden Sie es vorsichtig mit einer speziellen Metallschere in Stücke und stellen Sie es in das Glas, in das der Elektrolyt gegossen wird. Achtung: Das Schnittgut darf den Kohlestab nicht berühren! Das auf der Elektrode gesammelte Zinn kann eingeschmolzen werden. Schalten Sie den Strom aus, nehmen Sie einen Kohlestab mit Schwammdose heraus, legen Sie ihn in eine Porzellantasse oder in ein sauberes Metallgefäß und halten Sie ihn ins Feuer. Bald wird das Zinn zu einem dichten Barren schmelzen. Berühren Sie ihn oder das Glas nicht, bis sie kalt sind! Ein Teil des schwammigen Zinns kann nicht eingeschmolzen, sondern für andere Experimente belassen werden. Löst man es in Salzsäure auf – in kleinen Stücken und unter mäßiger Erhitzung – erhält man eine Lösung von Zinnchlorid. Bereiten Sie eine solche Lösung mit einer Konzentration von etwa 7 % vor und fügen Sie unter Rühren eine Alkalilösung mit einer etwas höheren Konzentration, etwa 10 %, hinzu. Zunächst fällt ein weißer Niederschlag aus, der sich jedoch bald im überschüssigen Alkali auflöst. Sie haben eine Lösung von Natriumstannit – dieselbe, die Sie zu Beginn hatten, als Sie anfingen, die Dose aus dem Glas aufzulösen. Wenn dies jedoch der Fall ist, kann der erste Teil des Experiments – die Übertragung des Metalls aus der Dose in die Lösung – nicht mehr wiederholt werden, sondern es wird sofort mit dem zweiten Teil fortgefahren, wenn sich das Metall auf der Elektrode absetzt. Das spart Ihnen viel Zeit, wenn Sie mehr Zinn aus Dosen gewinnen möchten. Blei schmilzt noch leichter als Zinn. Geben Sie ein paar Pellets in einen kleinen Tiegel oder in eine Metalldose mit Schuhcreme und erhitzen Sie sie auf einer Flamme. Wenn das Blei geschmolzen ist, nehmen Sie das Glas vorsichtig vom Herd, indem Sie den Rand mit einer großen, sicheren Pinzette oder Zange fassen. Gießen Sie die Bleischmelze in eine Gips- oder Metallform oder einfach in ein Sandloch – so erhalten Sie einen selbstgemachten Bleiguss. Wird das geschmolzene Blei jedoch an der Luft weiter kalziniert, bildet sich nach einigen Stunden ein roter Belag auf der Oberfläche des Metalls – gemischtes Bleioxid; Unter dem Namen „Mengenrot“ wurde es früher häufig zur Herstellung von Farben verwendet. Blei reagiert wie viele andere Metalle mit Säuren und verdrängt dabei Wasserstoff. Versuchen Sie jedoch, Blei in konzentrierte Salzsäure zu geben – es löst sich darin nicht auf. Nehmen Sie eine andere, offensichtlich schwächere Säure – Essigsäure. Darin löst sich Blei zwar langsam, aber auf! Dieses Paradox erklärt sich aus der Tatsache, dass bei der Wechselwirkung mit Salzsäure schwerlösliches Bleichlorid PbCl entsteht.2. Es bedeckt die Oberfläche des Metalls und verhindert so dessen weitere Wechselwirkung mit der Säure. Aber Bleiacetat Pb (CH3SOO)2, das durch Reaktion mit Essigsäure gewonnen wird, löst sich gut und stört die Wechselwirkung von Säure und Metall nicht. Autor: Olgin O.M.
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