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DES EXPÉRIENCES DIVERTISSANTES À LA MAISON
Étain et plomb. Expériences chimiques
Expériences divertissantes à la maison / Expériences de chimie pour les enfants Les métaux ne sont pas très pratiques pour les expériences: les expériences avec eux nécessitent, en règle générale, un équipement complexe. Mais certaines expériences peuvent être faites dans le laboratoire à domicile. Commençons par l'étain. Les quincailleries vendent des bâtonnets de métal à souder. Avec un si petit lingot, vous pouvez faire une expérience : prenez un bâtonnet d'étain à deux mains et pliez-le - un craquement distinct se fera entendre. L'étain métallique a une telle structure cristalline que lorsqu'il est plié, les cristaux du métal semblent se frotter les uns contre les autres, un crépitement se produit. Soit dit en passant, sur cette base, on peut distinguer l'étain pur des alliages d'étain - un bâton en alliage ne fait aucun son lorsqu'il est plié. Et maintenant, essayons d'obtenir de l'étain à partir de boîtes vides, de celles-là mêmes qu'il vaut mieux ne pas jeter, mais mettre au rebut. La plupart des boîtes de conserve sont étamées à l'intérieur, c'est-à-dire qu'elles sont recouvertes d'une couche d'étain qui protège le fer de l'oxydation et les aliments de la détérioration. Cette boîte peut être récupérée et réutilisée. Tout d'abord, un bocal vide doit être correctement nettoyé. Un lavage régulier ne suffit pas, alors versez une solution concentrée de lessive de soude dans le bocal et mettez-le au feu pendant une demi-heure pour que la solution de lavage bout correctement. Égouttez la solution et rincez le bocal deux à trois fois avec de l'eau. Maintenant, nous pouvons le considérer comme propre. Nous avons besoin de deux ou trois piles de lampe de poche connectées en série ; vous pouvez, comme dit plus haut, prendre un redresseur avec un transformateur ou une pile 9-12 V. Quelle que soit la source de courant, fixez une boîte de conserve sur son pôle positif (attention à bien faire le contact - vous pouvez percer un petit trou dans le haut de la boîte et mettez un fil dedans). Connectez le pôle négatif à un morceau de fer, par exemple, avec un gros clou nettoyé jusqu'à ce qu'il brille. Abaissez l'électrode de fer dans le bocal afin qu'elle ne touche pas le fond et les parois. Comment l'accrocher - découvrez-le vous-même, c'est une chose simple. Versez une solution de soude caustique alcaline (à manipuler avec une extrême prudence !) ou de lessive de soude dans le bocal ; la première option est meilleure, mais nécessite une extrême précision dans le travail. Étant donné que la solution alcaline sera nécessaire plus d'une fois pour les expériences, nous vous expliquerons ici comment la préparer. Ajouter du bicarbonate de soude Na2CO3 à une solution de chaux éteinte Ca(OH)2 et faire bouillir le mélange. À la suite de la réaction, de la soude caustique NaOH et du carbonate de calcium, c'est-à-dire de la craie, se forment, pratiquement insolubles dans l'eau. Cela signifie que dans la solution qui, après refroidissement, doit être filtrée, il ne restera que de l'alcali. Mais revenons à l'expérience de la boîte de conserve. Bientôt, des bulles de gaz commenceront à se former sur l'électrode de fer et l'étain de la boîte se dissoudra progressivement. Mais que se passe-t-il s'il est nécessaire d'obtenir non pas une solution contenant de l'étain, mais le métal lui-même ? Eh bien, c'est aussi possible. Retirez l'électrode de fer de la solution et remplacez-la par une électrode de carbone. Ici, vous serez à nouveau aidé par une vieille pile qui a rempli sa fonction, dans une coupelle en zinc dont il y a un réseau d'une tige de carbone. Retirez-le et connectez-le avec un fil au pôle négatif de votre source de courant. L'étain spongieux se déposera sur la tige pendant l'électrolyse, et si la tension est choisie correctement, cela se produira assez rapidement. Certes, il peut arriver que l'étain d'une boîte ne suffise pas. Ensuite, prenez un autre pot, coupez-le soigneusement en morceaux avec des ciseaux spéciaux en métal et placez-le à l'intérieur du pot dans lequel l'électrolyte est versé. Attention : les boutures ne doivent pas toucher la tige de carbone ! L'étain recueilli sur l'électrode peut être fondu. Éteignez le courant, sortez une tige de carbone avec une éponge en étain, mettez-la dans une tasse en porcelaine ou dans un bocal en métal propre et maintenez-la au feu. Bientôt, l'étain fondra en un lingot dense. Ne le touchez pas ou le bocal jusqu'à ce qu'ils soient froids! Une partie de l'étain spongieux ne peut pas être fondue, mais laissée pour d'autres expériences. Si vous le dissolvez dans de l'acide chlorhydrique - en petits morceaux et avec un chauffage modéré - vous obtenez une solution de chlorure d'étain. Préparez une telle solution avec une concentration d'environ 7% et ajoutez, tout en agitant, une solution alcaline d'une concentration légèrement supérieure, environ 10%. Au début, un précipité blanc tombera, mais bientôt il se dissoudra dans un excès d'alcali. Vous avez une solution de stannite de sodium - la même que celle que vous aviez au début lorsque vous avez commencé à dissoudre l'étain du pot. Mais si tel est le cas, la première partie de l'expérience - le transfert du métal de la boîte à la solution - ne peut plus être répétée, mais passe immédiatement à sa deuxième partie, lorsque le métal se dépose sur l'électrode. Cela vous fera gagner beaucoup de temps si vous souhaitez obtenir plus d'étain à partir de boîtes de conserve. Le plomb fond encore plus facilement que l'étain. Placer quelques pastilles dans un petit creuset ou dans une boîte métallique de cirage à chaussures et chauffer sur une flamme. Lorsque le plomb est fondu, retirez délicatement le bocal du feu en saisissant le bord avec une grosse pince à épiler ou une pince solide. Versez le plomb fondu dans un moule en plâtre ou en métal, ou simplement dans un trou de sable - c'est ainsi que vous obtenez un moulage en plomb fait maison. Si, toutefois, le plomb fondu est encore calciné à l'air, après quelques heures, un revêtement rouge se forme à la surface de l'oxyde de plomb mixte métal; sous le nom de « plomb rouge », il était souvent utilisé auparavant pour la préparation de peintures. Le plomb, comme de nombreux autres métaux, réagit avec les acides, en en déplaçant l'hydrogène. Mais essayez de mettre du plomb dans de l'acide chlorhydrique concentré - il ne s'y dissoudra pas. Prenez un autre acide, évidemment plus faible - l'acide acétique. En elle, le plomb, bien que lentement, mais se dissout ! Ce paradoxe s'explique par le fait que lors de l'interaction avec l'acide chlorhydrique, il se forme du chlorure de plomb PbCl peu soluble.2. Couvrant la surface du métal, il empêche sa poursuite de l'interaction avec l'acide. Mais l'acétate de plomb Pb (CH3SOO)2, qui est obtenu par réaction avec l'acide acétique, se dissout bien et n'interfère pas avec l'interaction de l'acide et du métal. Auteur : Olgin O.M.
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