Objetivo:
En la realización de este laboratorio, los estudiantes serán capaces de escribir y balancear las reacciones que están ocurriendo y explican por qué las soluciones han cambiado colores (HCl va de incoloro a amarillo y CuSO4 va de azul oscuro a azul claro).
Esta actividad no es sólo una buena actividad para reforzar varios temas, pero también puede ser utilizada como un trampolín en varios otros temas. Otros temas que pueden cubrirse son:
1. tipos de reacciones
2. electroquímica
3. reacciones de medio
4. actividad de la serie y predecir si una reacción se producirá o no.
5. reacciones de equilibrio y predicción de los productos.
6. practicar procedimientos seguros y reforzar el uso de la información de MSDS
7. iónicas reacciones, reacciones iónicas netas y los iones espectadores
Edad/nivel de los participantes:
Esta actividad está dirigida a estudiantes de química de secundaria (o colegio), aproximadamente 15 años de edad. Estudiantes deben ser supervisados cuidadosamente en todo momento.
Personalmente tengo mis alumnos Lea la MSDS de cada sustancia y luego discutir qué precauciones deben tomarse, qué hacer en caso de emergencia, y qué se puede hacer para minimizar las posibilidades de un accidente antes de hacer el laboratorio.
Información de la hoja de datos de seguridad material (MSDS):
http://www.MSDS.com/
Búsqueda de ácido clorhídrico concentrado
Búsqueda de cobre (II) sulfato (también llamado sulfato cúprico) o cobre nitrato (II) (también llamado nitrato cúprico)
Fondo:
El ornamento se hará de una pieza de hierro galvanizado. Hierro galvanizado es hierro recubierto con una gruesa capa de zinc. La capa de zinc impide que se corroe el hierro.
En este experimento, vamos a eliminar la capa de zinc disolviendo en ácido clorhídrico.
Zn (s) + 2 HCl (aq)--> ZnCl2 (aq) + H2 (g)
Entonces el hierro puede reaccionar con los iones de cobre en una solución de nitrato de cobre (II). Cuando el hierro reacciona con las formas de metal los iones de cobre, cobre en la superficie de la plancha.
Fe (s) + CuSO4 (aq)--> FeSO4 (aq) + Cu (s)
O
Fe (s) + Cu (NO) 2 (aq)--> Fe (NO3) 2 (aq) + Cu (s)
La capa de zinc en el galvanizado del hierro es de color plata, pero el cobre es de color naranja. Podemos utilizar esta diferencia en el color para crear un patrón o diseño interesante.
Materiales:
Hierro galvanizado (cuidado, los bordes pueden ser afilados!)
Tijeras (para cortar el hierro galvanizado)
Cinta de enmascarar
Lápiz con una goma de borrar
Bisturí o cuchillas de afeitar (ser cuidado!!!)
Pinzas
Toalla de papel
Clip (gancho)
25ml 0,05 M de Cu (NO3) 2 (o CuSO4) solución en un vaso (uno por mesa)
50ml 6M HCl, en un vaso grande (uno por mesa)-PRECAUCIÓN: corrosivo
¿Dónde encontrar hierro galvanizado (o robar galvanizado)?
El galvanizado del hierro a menudo se vende en las ferreterías (Lowes, Home Depot, madera de Carter). Pedir metal intermitente. Por lo general se lleva en el Departamento de material para techos o cerca de la zona donde se venden canalones y bajantes. Intermitente se presenta en muchos materiales, generalmente de cobre, aluminio, pero desea galvanizada (o puede ser llamado hierro galvanizado o galvanizado robar). También puede venir en rollos o en hojas pequeñas (5 "x 7"). Personalmente creo que las hojas son más fáciles de manejar y cortar para arriba. Corta mis hojas de 5 "x 7" trozos de cuarto de 2,5 "x 3.5".
Tijeras son necesarias, si usted quiere cortar las hojas para arriba en pedazos más pequeños, pero pregunta en tu escuela si alguien tiene una guillotina de metal. Si su escuela tiene la suerte de tener tienda de madera, metal shop o clases de agricultura, tienen guillotina que puede cortar su intermitente. Mi escuela tiene una guillotina metal pie operado (pedal) que hace cortar los adornos mucho más fáciles (http://www.bisonmachinery.co.uk/sheet_plate_working_machinery/guillotines/morgan_rushworth_asts_manual_treadle_guillotines.php). Solo ver los dedos.
Procedimiento:
1. completamente cubrir ambos lados de una pieza de hierro galvanizado con cinta de enmascarar. Marcar donde quieres el agujero (si existe). Esta es la parte superior del ornamento.
2. dibuje el diseño en la cinta de enmascarar con un lápiz. Si lo desea, puede dibujar diseños en ambos lados del hierro galvanizado.
Nota: Burbuja letras (letras que se superponen o táctil) no funcionan bien. Letras, líneas y espacios deben ser aproximadamente 1/8" o mayor para obtener buenos resultados
3. Utilice el cuchillo para uso general (hojas de afeitar) para cortar a lo largo de las marcas del lápiz y retire la cinta adhesiva por lo que sus diseños son descubiertos. (TENGA CUIDADO!!!)
4. poner en gafas y delantal.
5. usando las pinzas, coloque la pieza de hierro galvanizado en el panadero de ácido clorhídrico, HCl. Observe lo que sucede. ¿Qué gas se produce?
6. Retire la pieza del ácido tan pronto como se detiene la formación rápida de burbujas.
7. enjuague si es apagado con agua.
8. Sumerja el ornamento en la solución de sulfato, CuSO4, (II) cobre o cobre nitrato (II), Cu (NO3) 2, solución.
9. cuando el área entera del diseño ha sido cubierto con cobre, enjuague cuidadosamente con agua destilada.
10. opcional: Sumerja el ornamento en alcohol para frotar durante un par de minutos. Alcohol isopropílico ayuda a aflojar el pegamento de la cinta.
11. permita que el cobre se seque (la cinta puede verse mojada).
12. con cuidado, retire la cinta adhesiva el trozo de hierro. No tocar el cobre, frota fácilmente!
13. montar el gancho al ornamento.
14. recubra la pieza con sellador acrílico. Sujeta la pieza por el gancho bajo una campana de humos, rocíe ambos lados con sellador.
15. colgar el adorno en un lugar seguro que seque durante la noche. Hace tomar el ornamento de la casa al día siguiente.
16. tomar el ornamento de la casa y colgarlo en su "árbol de Chemis".
