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Stagno e piombo. Esperimenti chimici

Esperienze divertenti a casa / Esperimenti di chimica per bambini

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I metalli non sono molto convenienti per gli esperimenti: gli esperimenti con loro richiedono, di regola, attrezzature complesse. Ma alcuni esperimenti possono essere fatti nel laboratorio di casa.

Iniziamo con lo stagno. I negozi di ferramenta vendono bastoncini di latta di metallo per la saldatura. Con un lingotto così piccolo, puoi fare un esperimento: prendi un bastoncino di latta con entrambe le mani e piegalo: si sentirà uno scricchiolio distinto.

Lo stagno metallico ha una struttura cristallina tale che quando piegati, i cristalli del metallo sembrano sfregare l'uno contro l'altro, si verifica un crepitio. A proposito, su questa base, si può distinguere lo stagno puro dalle leghe di stagno: un bastoncino di lega non emette alcun suono quando viene piegato.

E ora proviamo a prendere lo stagno dai barattoli vuoti, proprio quelli che è meglio non buttare via, ma rottamare. La maggior parte delle lattine sono stagnate all'interno, cioè sono ricoperte da uno strato di stagno, che protegge il ferro dall'ossidazione e il cibo dal deterioramento. Questo barattolo può essere recuperato e riutilizzato.

Prima di tutto, un barattolo vuoto deve essere adeguatamente pulito. Il lavaggio regolare non è sufficiente, quindi versa una soluzione concentrata di bicarbonato di sodio nel barattolo e mettilo a fuoco per mezz'ora in modo che la soluzione di lavaggio bolle correttamente. Scolare la soluzione e sciacquare il barattolo due o tre volte con acqua. Ora possiamo considerarlo pulito.

Abbiamo bisogno di due o tre pile di torce collegate in serie; puoi, come accennato in precedenza, prendere un raddrizzatore con un trasformatore o una batteria da 9-12 V. Qualunque sia la fonte di corrente, attacca un barattolo di latta al suo polo positivo (assicurati attentamente che ci sia un buon contatto: puoi fare un piccolo foro nella parte superiore della lattina e mettici dentro un filo). Collega il polo negativo a un pezzo di ferro, ad esempio, con un grosso chiodo pulito a specchio. Abbassa l'elettrodo di ferro nel barattolo in modo che non tocchi il fondo e le pareti. Come appenderlo: scoprilo da solo, questa è una cosa semplice. Versare nel barattolo una soluzione di soda caustica alcalina (maneggiare con estrema cura!) o soda da bucato; la prima opzione è migliore, ma richiede un'estrema precisione nel lavoro.

Poiché la soluzione alcalina sarà necessaria più di una volta per gli esperimenti, ti diremo qui come prepararla. Aggiungere il bicarbonato di sodio Na₂CO₃ ad una soluzione di grassello di calce Ca(OH)₂ e fai bollire il composto. Per effetto della reazione si formano soda caustica NaOH e carbonato di calcio, cioè gesso, praticamente insolubili in acqua. Ciò significa che nella soluzione, che, dopo il raffreddamento, deve essere filtrata, rimarranno solo alcali. Ma torniamo all'esperienza del barattolo di latta. Presto inizieranno a formarsi bolle di gas sull'elettrodo di ferro e lo stagno della lattina andrà gradualmente in soluzione. Ma cosa succede se è necessario ottenere non una soluzione contenente stagno, ma il metallo stesso? Bene, anche questo è possibile. Rimuovere l'elettrodo di ferro dalla soluzione e sostituirlo con uno di carbone. Qui sarai di nuovo aiutato da una vecchia batteria che ha servito al suo scopo, in una tazza di zinco di cui c'è una rete di un'asta di carbonio. Rimuovilo e collegalo con un filo al polo negativo della tua sorgente di corrente. Lo stagno spugnoso si depositerà sull'asta durante l'elettrolisi e, se la tensione viene scelta correttamente, ciò avverrà abbastanza rapidamente. È vero, può succedere che la latta di una lattina non sia sufficiente. Quindi prendi un altro barattolo, taglialo accuratamente a pezzi con apposite forbici di metallo e mettilo all'interno del barattolo in cui viene versato l'elettrolito. Attenzione: le talee non devono toccare l'asta di carbonio!

Lo stagno raccolto sull'elettrodo può essere fuso. Spegnere la corrente, estrarre una bacchetta di carbone con un barattolo di spugna, metterla in una tazza di porcellana o in un barattolo di metallo pulito e tenerla sul fuoco. Presto lo stagno si scioglierà in un denso lingotto. Non toccare lui o il barattolo finché non sono freddi!

Parte della latta spugnosa non può essere sciolta, ma lasciata per altri esperimenti. Sciogliendolo in acido cloridrico - a pezzetti e con moderato riscaldamento - si ottiene una soluzione di cloruro di stagno. Preparare tale soluzione con una concentrazione di circa il 7% e aggiungere, sotto agitazione, una soluzione alcalina di concentrazione leggermente superiore, circa il 10%. All'inizio cadrà un precipitato bianco, ma presto si dissolverà nell'eccesso di alcali. Hai una soluzione di stannite di sodio, la stessa che avevi all'inizio quando hai iniziato a sciogliere la latta dal barattolo. Ma se è così, allora la prima parte dell'esperimento - il trasferimento del metallo dalla lattina alla soluzione - non può più essere ripetuta, ma procedere immediatamente alla sua seconda parte, quando il metallo si deposita sull'elettrodo. Questo ti farà risparmiare un sacco di tempo se vuoi ottenere più stagno dalle lattine.

Il piombo si scioglie anche più facilmente dello stagno. Mettere alcune palline in un piccolo crogiolo o in un barattolo di metallo di lucido da scarpe e scaldare su una fiamma. Quando il piombo è sciolto, rimuovi con cura il barattolo dal fuoco afferrando il bordo con un paio di pinzette o pinze grandi e robuste. Versa il piombo fuso in uno stampo di gesso o metallo, o semplicemente in un buco di sabbia: ecco come ottenere una colata di piombo fatta in casa. Se, tuttavia, il piombo fuso viene ulteriormente calcinato all'aria, dopo alcune ore sulla superficie del metallo si forma un rivestimento rosso - ossido di piombo misto; sotto il nome di "minio rosso" era spesso usato prima per la preparazione delle vernici.

Il piombo, come molti altri metalli, reagisce con gli acidi, spostando l'idrogeno da essi. Ma prova a mettere il piombo nell'acido cloridrico concentrato: non si dissolverà in esso. Prendi un altro acido, ovviamente più debole, l'acido acetico. In esso, il piombo, anche se lentamente, ma si dissolve!

Questo paradosso è spiegato dal fatto che quando si interagisce con l'acido cloridrico si forma cloruro di piombo PbCl scarsamente solubile.₂. Coprendo la superficie del metallo, impedisce la sua ulteriore interazione con l'acido. Ma l'acetato di piombo Pb (CH₃COSÌ)₂, che si ottiene per reazione con acido acetico, si dissolve bene e non interferisce con l'interazione tra acido e metallo.

Autore: Olgin O.M.

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