Tramutare il rame in argento ed oro
Come da titolo, anche se ovviamente non parliamo realmente di "argento" ed "oro", però è davvero un bell'effetto.
Il mio primo esperimento un poco impegnativo XD In attesa di rimediare il nitrato di potassio per il ponte salino della mia pila Daniell, ho pensato intanto di provare a fare altro. Neanche a farlo apposta, proprio ieri trovai questo video su youtube:
http://www.youtube.com/watch?v=_g_ml8tAnWE
Ora, sinceramente, più che fare la "magia" del penny che si tramuta in metallo prezioso, mi interessava il processo in sé, così lo feci.
Essenzialmente è molto semplice:
- 100 ml d'acqua distillata (io ne ho usati anche di più, l'importante è che il rame sia coperto dall'acqua. Ho appurato che funziona anche se si aggiunge acqua a temperatura ambiente alla soluzione già bollente, quindi nel caso la zincatura fosse incompleta e l'acqua fosse però già quasi del tutto evaporata, vi basterebbe aggiungerne dell'altra ed aspettare che torni a bollire di nuovo)
- 30 g di Solfato di zinco (ZnSO4)
- qualche strisciolina di zinco
- un pezzo qualsiasi di rame (io per ora ho provato con dei fili attorcigliati tra loro a formare una sorta di "verme")

Vi espongo come ho fatto io:
Ho versato in un pentolino i 30 grammi di solfato di zinco e l'acqua, poi ho acceso la fiamma un po' alta e nel mentre ho girato in modo da amalgamare il tutto (non so perché, ma quel che viene fuori mi ricorda un po' alla lontana il brodino della pastina dei bambiniXD). Non appena la soluzione è giunta ad ebollizione, ho aggiunto le striscioline di zinco. Ho atteso un po' (diciamo un paio di minuti) e poi ho adagiato con una pinzetta il "verme" di rame sullo zinco. Dopo circa una buona mezz'ora (si vede che avevo messo un po' troppa acquaXD), il risultato era questo:
http://i49.tinypic.com/2zhmyc2.jpg
Nel video diceva di mettere poi questo "rame zincato" sulla piastra, ma non avendola, ho usato le fiamme del fornetto. Funziona ugualmente, ma bisogna stare attenti a non bruciacchiarlo troppo. Si svilupperà qualche fiammella verde, ma niente di che. Comunque, dopo un diciamo 3-4 minuti, si ottiene questo risultato:
http://i45.tinypic.com/2z9ckuf.jpg
Nella foto si vede davvero malissimo (purtroppo la risoluzione del cell è davvero bassa), si potevano notare alcuni fili che avevano preso il caratteristico colore dell'oro, mentre altri erano diventati più o meno del colore dell'ottone (altri erano bruciati, ma va beh, non riguarda l'esperimentoXD).
Credo che lo proverò nuovamente, stavolta usando un pezzo di rame decisamente più "compatto".

Ho un paio di domande che mi frullano per la testa: intanto, come mai passando il "rame zincato" sulla fiamma, esso acquista il colore dell'oro\ottone? Secondo poi, sarebbe possibile, secondo voi, eseguire una reazione simile con altri due metalli?
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[-] I seguenti utenti ringraziano Nightrun per questo post:
myttex
perchè scaldandolo, un sottile strato di rame si fonde con lo zinco, dando origine all'ottone!:-) che è color oro
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A me quello che più mi ha incuriosito del video, e che mi piacerebbe capire, è perchè nella soluzione di Zn e Zn++, la monetina di rame si ricopre di Zn...
Da quello che ho capito il colore oro è dato dal "mischiaggio" tra Cu e Zn che danno una lega color giallo, ottone appunto.
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molto probabilmente galvanostegia
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ma non c'è un catodo e un anodo, almeno galvanostegia che ho trovato su wiki parla di reazione elettrolitica... ho provato a leggere gli appunti del tipo che ha fatto il video, ma non riesco a capire (forse per il mio povero inglese) come è possibile che il rame riduca lo Zn++...
perchè qualcuno deve ridursi... a meno che lo Zn metallico non si ossidi per pui ridursi sul rame, ma mi piacerebbe sapere perchè...
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Beh, se fosse davvero una redox, allora le possibilità sono davvero parecchieXD Credo che farò un bel po' di tentativi con metalli diversi...
Allora: ho cercato in rete e parlano tutti di reazione elettrolitica. Non c'è nessuno che fa come nel video, ossia che bolle lo zinco invece di collegarlo coi fili ad un generatore di corrente. Non vorrei che sto esperimento tra rame e zinco fosse l'unico possibile da fare bollendo il tutto...
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io penso che gli ioni Zn++ si riducano per qualche strana ragione sul rame e ivi si depositino formando una specie di passivazione compatta!

la lamina di zinco si ossida donando alla soluzione la stezza quantità di ioni Zn++ che si sono depositati sul rame, ma perchè avviene?
io sapevo che lo zinco riduceva il Cu++ ossidandosi.
ma qua lo zinco si ossida e riduce da solo senza aggiungere corrente, come mai?
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Ciò pensato a lungo, e infine sono arrivato a questa conclusione: nella soluzione vi sono ioni Zn++, ma non ci sono tracce di ioni rame, perciò secondo l'equazione di nerst il potenziale della moneta di rame è (-infinito) V. Il potenziale delle lamette di Zn è normale visto che vi sono ioni in soluzione e anche se è circa -0,7 V, sulla moneta di rame vi sarà cmq un potenziale minore, almeno fino a che la moneta non si ricopre interamente di Zn e il Cu non è più a contatto con la soluzione. Ma allora perchè le lamine di Zn metallico? Però basta che la concentrazione di ioni rame arrivi a 6 x 10^-35 per tornare in equilibrio, e non credo che basti a ricoprire tutta la moneta. Quindi il rame non si ossida, però ha un potenziale infinitamente negativo.
Se io prendessi un becker e lo riempissi con una soluzione di ioni Zn++, e poi inserissi dentro al becker due lamine, una di rame e una di Zn, collegate tra loro, dovrebbe avvenire questa cosa: gli elettroni passano dalla lamina di Zn alla lamina di Cu per differenza di potenziale, sulla lamina di rame gli ioni Zn si riducono accettando gli elettroni che si sono accumulati, finchè il potenziale non svanisce per mancato contatto tra la lamina di rame e la soluzione, a causa della zincatura. Gli elettroni che viaggiano verso la lamina di rame, portati via dalla lamina di zinco, portano all'ossidazione dello zinco...

è accettabile come ragionamento? Se è così è spiegato anche il motivo per cui la reazione è così lenta...
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perchè il rame ha un potenziale - infinito?
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Ricordi l'equazione di nerst sul potenziale, se metti un'attività del Cu++ pari a 0 ottieni dal logaritmo -infinito.
OT - Secondo voi accettano monete da 5 centesimi di un altro colore? - OT
Secondo me si potrebbero fare anche le monetine da 10, 20 e 50 cent color rame! Basterebbe prima zincarle col procedimento del video, e poi gettarle in una soluzione di Cu++, così il rame si riduce sulla moneta ossidando il leggero strato di zinco, e si ottiene così una fighissima monetina da 50 cent di rame!
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