| De gouden cent | |
|
Datum: Maart 2006
Principe:
| Schijnbare transmutatie met koperen 1 ct muntjes. |
Materiaal:
|
|
Uitvoering:
|
Resultaten:
|
||||||||||||||||
Discussie en conclusie:
|
Het lijkt wel alsof we van de koperen munt eerst een zilveren munt maken en deze vervolgens weer omzetten naar een gouden munt. De droom van de alchemisten, de transmutatie van de elementen, gerealiseerd. Helaas is dat dus niet wat er gebeurd. We kunnen drie stappen
onderscheiden in het hierboven uitgevoerde experiment: Stap 1 en Stap 3 zijn makkelijk te verklaren. De eerste stap die we uitvoeren is een beetje zink oplossen in loog volgens onderstaande elektrochemische reaktie:
In de derde stap wordt messing, een legering, gevormd door het verhitten van de met zink gecoate koperen muntstuk. Dit is een typisch voorbeeld van het maken van een legering bij hoge temperatuur. De tweede stap is de reductie van
de [Zn(OH)4]2- ionen naar zink metaal dat zich afzet op het koperen oppervlak
van de cent. Deze stap is iets complexer dan ze op het eerste gezicht lijkt. Als
men zich er makkelijk vanaf wil maken dan poneert men dat het zincaat-ion gereduceerd
wordt tot een zinklaagje op het koperoppervlak. Hiermee suggererend dat het
koper verantwoordelijk is voor de reductie. Elke elektrochemicus gaat dan echter
onmiddellijk stijgeren. Koper is edeler dan zink hetgeen deze reactie in
principe onmogelijk maakt. Volgens de Holleman kan men een
zink-koper-paar maken door zinkgranulaten met kopersulfaat te laten reageren
volgens: De vraag die men zich hier dan moet stellen is welke reductor verantwoordelijk is voor de reductie van het zincaat-ion tot zink? Het water zelf kan het niet zijn omdat bij deze pH het zink geoxideerd wordt door het water. Szczepankiewicx et al hebben dit uitgebreid onderzocht en zijn tot de conclusie gekomen dat het reducerende element in dit proces het zink zelf is en dat de drijvende kracht is gerelateerd aan het verschil in reductiepotentiaal van het zincaat-ion op verschillende oppervlaktes als gevolg van lage-temperatuur legeringsvorming. Eerst toonden ze aan dat de reductiepotentiaal van het zincaat ion sterk beïnvloedt wordt door het oppervalk waarop de reductie plaatsvindt. Een stijging van de reductiepotentiaal kan verklaard worden als de zink atomen in het rooster van het edeler metaal diffunderen waardoor een zink legering gevormd wordt. ZnZn + Zn2+(aq) --> Zn2+(aq) + ZnCu ZnCu is echter een andere manier om messing op te schrijven en hierboven poneerden we dat we dat pas in de derde stap maakten. Er zijn echter verschillende vormen van messing en de kleur daarvan is afhankelijk van het zink gehalte. Een vorm, a-messing genaamd is goudkleurig als het zinkgehalte < 35% is. Een andere vorm, g-messing genaamd is zilver-grijskleurig als het zinkgehalte > 45% is. Het duurt inderdaad enige tijd voordat de zilverkleur gevormd is hetgeen klopt met het gegeven dat diffusie een langzaam proces is bij een lage temperatuur. Het duurt enige tijd om een voldoende hoge zink concentratie op te bouwen om de zilverkleurige messing te verkrijgen. Ik heb dit nog eens nagezocht in van
Erp en daar gevonden dat men de messinggroep kan onderscheiden in: Op basis van dit mechanisme kan men concluderen ook dat het niet noodzakelijk is om zincaat ionen te maken om de reductie van zink te laten plaatsvinden. Ze hebben dit vervolgens aangetoond door het granulaire zink in een ZnCl2 oplossing te plaatsen hetgeen ook resulteerde in verzinking van een koperen cent. |
||||||||||||||||
Opmerkingen:
|
Literatuur:
Relevante websites: |
Achtergrondinformatie:
|
Legeringen Een legering is een materiaal dat is opgebouwd uit verschillende elementen en tevens karakteristieke metaaleigenschappen heeft. Door een legering te maken is het mogelijk om de eigenschappen van de pure materialen te wijzigen. Zuiver goud bv is te zacht om in juwelen gebruikt te worden terwijl een legering van kopen en goud hard is. In juwelen gebruikt men meestal 14 karaats goud (14/24 karaat=58% goud). Men kan drie types legering
onderscheiden: |
15-01-2017
