Kemiexperiment med pennor

Använd pennies, spikar och några enkla hushållsingredienser för att utforska några av metallens egenskaper:

Material behövs

• 20-30 tråkiga pennies
• 1/4 kopp vit vinäger (utspädd ättiksyra)
• 1 tesked salt (NaCl)
• 1 grunt, klart glas- eller plastskål (inte metall)
• 1-2 rena stålskruvar eller spikar
• vatten
• mätskedar
• pappershandukar

Shiny Clean Pennies

1. Häll saltet och vinäger i skålen.
2. Rör om tills saltet upplöses.
3. Doppa ett öre halvvägs i vätskan och håll den där i 10-20 sekunder. Ta bort öre från vätskan. Vad ser du?
4. Dumpa resten av öre i vätskan. Rengöringsåtgärden kommer att synas i flera sekunder. Låt penniesna i vätskan i 5 minuter.
5. Fortsätt till 'Instant Verdigris!'

Pennor blir tråkiga med tiden eftersom koppar i pennies reagerar långsamt med luft och bildar kopparoxid. Ren kopparmetall är ljus och blank, men oxiden är tråkig och grönaktig. När du placerar pennies i salt och vinäger lösningen, löser ättiksyra från vinäger kopparoxiden och lämnar glänsande rena pennies. Koppar från kopparoxid stannar kvar i vätskan. Du kan använda andra syror istället för vinäger, som citronsaft.

Omedelbar Verdigris!

1. Obs! Du vill behålla vätskan som du använde för att rengöra penniesen, så släpp inte den ner i avloppet!
2. Efter de fem minuterna som krävs för "Shiny Clean Pennies", ta hälften av pennorna ur vätskan och lägg dem på en pappershandduk för att torka.
3. Ta bort resten av öre och skölj dem väl under rinnande vatten. Lägg dessa pennies på en andra pappershandduk för att torka.
4. Låt ungefär en timme passera och titta på de öre du har lagt på pappershandduken. Skriv etiketter på dina pappershanddukar så att du vet vilken handduk som har sköljda pennies.
5. Medan du väntar på att pennies ska göra sina saker på pappershandduken, använd salt- och vinägerlösningen för att göra "kopparpläterade naglar".

Sköljning av pennies med vatten stoppar reaktionen mellan salt / vinäger och pennies. De kommer långsamt att bli tråkiga igen med tiden, men inte tillräckligt snabbt för att du kan se! Å andra sidan främjar salt / vinägeråterstoden på de osköljda pennorna en reaktion mellan koppar och syre i luften. Den resulterande blågröna kopparoxiden kallas vanligtvis 'verdigris'. Det är en typ av patina som finns på en metall, liknar plåt på silver. Oxiden bildas också i naturen och producerar mineraler som malakit och azurit.

Kopparpläterade naglar

1. Placera en spik eller skruv så att den är halv in och hälften av lösningen du använde för att rengöra pennies. Om du har en andra spik / skruv kan du låta den sitta helt nedsänkt i lösningen.
2. Ser du bubblor stiga från spiken eller skruvarna?
3. Låt 10 minuter gå och titta sedan på spiken / skruven. Är det två olika färger? Om inte, sätt tillbaka nageln till sin position och kontrollera den igen efter en timme.

Koppar som täcker spiken / skruven kommer från öre. Det finns emellertid i salt / vinägerlösningen som positivt laddade kopparjoner i motsats till neutral kopparmetall. Spikar och skruvar är gjorda av stål, en legering som huvudsakligen består av järn. Salt / vinägerlösningen löser upp en del av järnet och dess oxider på spikens yta, vilket lämnar en negativ laddning på spikens yta. Motsatta laddningar lockar, men kopparjonerna lockas starkare till spiken än järnjonerna, så en kopparbeläggning bildas på spiken. Samtidigt producerar reaktionerna som involverar vätejonerna från syran och metallen / oxiderna en viss vätgas, som bubblar upp från reaktionsstället - spikens eller skruvens yta.

Designa dina egna experiment med pennor

Utforska kemi med pennies och ingredienser från ditt kök. Hushållskemikalier som kan rengöra eller missfärga dina pennies inkluderar bakpulver, vinäger, ketchup, salsa, sylt, tvättmedel, tvål, fruktjuice ... möjligheterna begränsas endast av din fantasi. Gör en förutsägelse om vad du tror kommer att hända och se sedan om din hypotes stöds.