Elektrochemiczne żarłacze

Cel doświadczenia:

Czy folia aluminiowa reaguje z roztworem siarczanu miedzi? Jaki jest wpływ soli na pasywowaną (tzn. ochronną warstewkę utworzoną z tlenków glinu na powierzchni glinu, która stanowi barierę ochronną blokując dostęp do jego powierzchni)? Doświadczenie ma na celu zapoznać klubowiczów z szeregiem aktywności metali, czyli ze zjawiskiem wypierania z roztworów jonów metali mniej aktywnych przez metale bardziej aktywne. Eksperyment ma również zobrazować wpływ pasywacji metali na ich reaktywność.

Dziedzina:

Data publikacji:

2018-08-02

Autor:

Magdalena Blicharska

Problem do rozwiązania

Czy folia aluminiowa reaguje z roztworem siarczanu miedzi? Jaki jest wpływ soli na pasywowaną (tzn. ochronną warstewkę utworzoną z tlenków glinu na powierzchni glinu, która stanowi barierę ochronną blokując dostęp do jego powierzchni)? Doświadczenie ma na celu zapoznać klubowiczów z szeregiem aktywności metali, czyli ze zjawiskiem wypierania z roztworów jonów metali mniej aktywnych przez metale bardziej aktywne. Eksperyment ma również zobrazować wpływ pasywacji metali na ich reaktywność.

Spis materiałów

  1. Siarczan miedzi CuSO4·5H2O – nawóz, środek ochrony roślin, fungicyd)
  2. Chlorek sodu (NaCl – sól kuchenna)
  3. Chlorek potasu (KCl – obecny w nawozach potasowych)
  4. Azotan sodu, nawóz (NaNO3 – saletra sodowa)
  5. Azotan potasu, nawóz (KNO3 – saletra potasowa)
  6. Nawozy dostępne są w sklepach ogrodniczych, sklepach z wyposażeniem/odczynnikami dla szkół oraz w sklepach internetowych.
  7. Folia aluminiowa
  8. Naczynia szklane/zlewka
  9. Bagietka/plastikowa łyżka
  10. Cylinder miarowy/miarka
  11. Waga
  12. Rękawiczki ochronne
  13. Okulary ochronne
  14. Fartuch ochronny

Etapy przeprowadzania doświadczenia

  1. Przygotuj cztery naczynia szklane (ponumerowane od 1 do 4), do każdego wlej około 100 ml wody i rozpuść 1 g siarczanu miedzi.
  2. W roztworze w każdym naczyniu umieść kawałek folii aluminiowej zwiniętej w rulon. Obserwuj co dzieje się z folią aluminiową.
  3. Następnie do naczyń szklanych wprowadź po łyżeczce następujących soli:
  4. Naczynie 1 – NaCl,
  5. Naczynie 2 – KCl,
  6. Naczynie 3 – NaNO3,
  7. Naczynie 3 – KNO3,
  8. Obserwuj co dzieje się z folią aluminiową.

!!!UWAGA!!! Pamiętaj o środkach ochrony osobistej (okulary ochronne, rękawiczki i fartuch)! Pracuj tylko pod nadzorem osoby dorosłej.

!!!UWAGA!!! – Siarczan(VI) miedzi(II), Azotan (V) sodu, Azotan (V) potasu oraz Chlorek potasu są substancjami działającymi szkodliwie po połknięciu. Działają drażniąco na skórę. Działają drażniąco na oczy. Należy zachować wszystkie środki ostrożności. Pracuj tylko pod nadzorem osoby dorosłej.

Pytania do doświadczenia

  1. Dlaczego początkowo nie obserwujemy żadnej reakcji pomiędzy roztworem siarczanu miedzi i aluminium?
  2. W obecności jakich jonów reakcja zachodzi? Dlaczego?
  3. Co wytrąca się w naczyniu w postaci ciemno brunatnego osadu?

Interpretacje wyników

Glin jest metalem aktywniejszym od miedzi, więc powinien wypierać ją z roztworu, jednak początkowo nie obserwujemy żadnej reakcji. Glin jest pasywowany, czyli pokryty nieprzepuszczalną warstwą tlenków, uniemożliwiającą dostęp do jego powierzchni. Gdy w roztworze pojawią się jony chlorkowe, które są na tyle małe, że niszczą ochronną warstwę, glin jest roztwarzany. Folia aluminiowa wydaje się być „pożerana” przez ciecz w naczyniu. Ciemnoczerwony osad na dnie naczynia to wytrącona metaliczna miedź.

Ciekawostki

  1. Z glinu wykonywane są cysterny do przewożenia kwasu azotowego (V). Glin w kwasie azotowym ulega pasywacji pokrywając się warstwą tlenku, która nie reaguje z kwasem azotowym.
  2. Osoba dorosła w ciągu dnia nie powinna spożywać więcej niż 6g soli (NaCl). To około jednej łyżeczki – czyli mniej więcej tyle ile wykorzystałeś w tym eksperymencie.

Powiązane doświadczenia

03.08.2018

Żelazożercy

Problem do rozwiązania Jakie czynniki są potrzebne do zajścia korozji? Jaki jest wpływ różnych parametrów na szybkość tego procesu? W jaki sposób zmiana środowiska reakcji wpływa na proces rdzewienia? Klubowicz po wykonaniu serii prostych eksperymentów określi czym jest rdza, jakie są podstawowe czynniki korozyjne oraz w jaki sposób dodatek różnych...
19.06.2018

Tarcie statyczne a dynamiczne

Problem do rozwiązania Dlaczego trudno pchnąć stojącą w miejscu szafę? Dlaczego kiedy szafa już ruszy z miejsca można pchać ją z mniejszą siłą? Spis materiałów Drewniany długi kij np. od szczotki Tasiemka Kilka ciężkich, metalowych nakrętek Etapy przeprowadzania doświadczenia Kilka metalowych, ciężkich nakrętek lub innych przedmiotów stanowiących obciążenie zawieś na...
19.06.2018

Zasysanie wydmuchem

Problem do rozwiązania Zassanie piłeczki pingpongowej za pomocą plastikowej tuby oraz strugi powietrza wylatującego z dmuchawy. Spis materiałów Piłeczka pingpongowa (do tenisa stołowego). 2 plastikowe tuby o średnicy minimalnie większej od średnicy piłeczki o długości ok. 20 cm – wskazane byłoby, aby tuba była wykonana z przeźroczystego materiału. Suszarka do włosów (im...
Wyszukiwanie
Klub Młodego Odkrywcy
Przegląd prywatności

Ta witryna korzysta z plików cookie, aby zapewnić użytkownikom jak najlepszą obsługę. Informacje o plikach cookie są przechowywane w przeglądarce i pełnią takie funkcje, jak rozpoznawanie użytkownika po powrocie na naszą stronę internetową i pomaganie naszemu zespołowi w zrozumieniu, które sekcje witryny są dla niego najbardziej interesujące i przydatne.