Portál PřF UK pro podporu výuky chemie na SŠ a ZŠ

Stříbro a zlato z mědi

Pomůcky

2 kádinky, lžička, chemické kleště, odpařovací miska, trojnožka, azbestová síťka, kahan

Chemikálie

pevný NaCl, 5% CH3COOH, plíšky Cu, práškový Zn, 20% NaOH, studená voda

Postup

Do menší kádinky (75 ml) nasypte 3 lžičky chloridu sodného a přidejte 15 ml 5% roztoku kyseliny octové, roztok zamíchejte. Do této směsi vložte čisté měděné plíšky (staré mince). S plíšky míchejte tak dlouho, dokud se nezačnou lesknout. Plíšky následně vyjměte chemickými kleštěmi a usušte je – nedotýkejte se jich rukama.
Do odpařovací misky nasypte asi 3 lžičky práškového zinku, a poté přilijte do poloviny odpařovací misky 20% roztok hydroxidu sodného. Odpařovací misku zahřívejte – roztok ovšem nesmí přijít k varu. Do horkého roztoku (uvolňují se bublinky) vložte měděné plíšky a zahřívejte asi 5 minut. Kleštěmi občas plíšky zamíchejte. Následně vyjměte kleštěmi plíšky z roztoku a ponořte je do kádinky se studenou vodou, plíšky v ní umyjte.
Umyté a osušené plíšky uchopte kleštěmi a zahřívejte je ve vnější zóně plamene kahanu. Po změně barvy plíšku ochlaďte plíšek v kádince se studenou vodou. Plíšek osušte a vyleštěte.
Měděné plíšky mění při zahřívání v odpařovací misce se zinkem a roztokem NaOH svoji barvu z oranžové na stříbrnou. Při zahřívání v plameni kahanu dochází k přeměně na zlatou barvu.

Princip

Zinek se rozpouští v hydroxidu sodném za vzniku komplexu Na2[Zn(OH)4], přičemž se uvolňuje vodík.

Jestliže umístíme do roztoku měď, začne se na jejím povrchu vylučovat elektrochemicky zinek. Tím plíšek mědi získá stříbrnou barvu. Chemická rovnováha reakce:
,
kdy dochází k vylučování zinku na povrchu mince, je v tomto případě posunuta směrem doprava (tvorba zinku) tím, že je v odpařovací misce nadbytek zinku. Jakmile se určité množství zinku vyloučí na mědi, tak se automaticky doplní do roztoku tím, že zinek ležící na dně odpařovací misky se rozpustí v roztoku hydroxidu sodného za vzniku Zn2+, přesněji [Zn(OH)4]2-. Proto tato reakce běží přesně opačně, než by se dalo očekávat (tedy že by Zn vytěsňoval Cu2+ a vznikala by měď a zinečnaté kationty).
Vysvětlení tohoto jevu není ještě úplně známo, toto je jedno z nejpřijatelnějších objasnění průběhu této reakce.
Při zahřívání v plameni kahanu zinek pronikne do vrstvy mědi a vytvoří slitinu s mědí – mosaz.

Využití

d-prvky (měď, zinek)

Typ pokusu

demonstrační (efektní) i laboratorní

Obecná bezpečnost

Varování! 

Všechny znázorněné pokusy smí provádět pouze osoby s odborným vzděláním chemického zaměření a to pouze při dodržení všech bezpečnostních pravidel a postupů a v prostorách k tomu určených. Předem je vždy nutné se důkladně seznámit s vlastnostmi jednotlivých chemických látek prostřednictvím příslušných bezpečnostních listů, s jejich nebezpečnými vlastnostmi a pokyny pro bezpečné zacházení, skladování i likvidaci. Videa mají sloužit především jako ilustrace vlastností látek, nikoliv jako návod k provedení pokusu. Jakékoliv napodobování činností na videu je pouze na vlastní nebezpečí. Poskytoval této webové stránky ani její distributoři nenesou žádnou odpovědnost za případnou újmu na zdraví či majetku, zejména pak za újmu vzniklou napodobováním v aplikaci znázorněných pokusů.

Uživatel webové stránky www.studiumchemie.cz stvrzuje, že si varování řádně přečetl a jeho obsahu porozuměl.

 

Vlastnosti látek

Kyselina octová – nebezpečná, způsobuje těžké poleptání kůže a poškození očí.

dle GHS:       dle staršího značení:   

Hydroxid sodný – nebezpečný, způsobuje těžké poleptání kůže a poškození očí.

dle GHS:      dle staršího značení:   

Bezpečnost

nepotřísnit se hydroxidem sodným (žíravý), pracovat při zahřívání hydroxidu sodného s ochranným štítem, nesahat na rozpálenou minci z plamene kahanu

Čas

příprava – 10 minut, vlastní provedení – 15 minut

Tipy

– měděný plíšek je dobré nechat v roztoku NaOH se Zn asi 5 minut – po případě déle, pokud není plíšek celý pokrytý stříbrnou vrstvičkou
– plíšek je nutné pořádně očistit od zbytků práškového Zn
– plíšek nenechávejte v plameni kahanu celou dobu, ale projíždějte mincí plamenem, během cca 2 minut se mince zbarví do zlaté barvy
– zlatá barva je nejlépe patrná u čisté mědi, pokud použijete slitiny mědi, zlatá barva není až tak výrazná, ale je pozorovatelná
– pokus velmi efektní, motivační – vysvětlení pokusu bohužel není úplně známo a objasněno

Video

Proměna mědi ve stříbro a zlato (transmutace) (video podle postupu, bez zvuku)
http://netexperimente.de/chemie/27.html (Silber und Gold, video názorné, bez mluvení, možno spustit na http://www.youtube.com/watch?v=iEKXeeOx6n8&feature=youtu.be)