Es ist nicht alles Gold, was glänzt

Demonstrationsexperiment auf Video

"Es ist nicht alles Gold, was glänzt!"

Lernziel: "Versilbern und Vergolden" einer Kupfermünze

Peter Keusch

English version

Chemikalien:
Zitronensäure
Ethanol 96 %
Zinpulver
2 N NaOH

Glaswaren und Geräte:
Magnetrührer
Magnetrührstäbchen
Rührstabentferner
Pinzette
Becherglas 100 mL
Abdampfschale d = 8 cm
Schnappdeckelglas 20 mL

Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen:

Ethanol ist leicht entzündlich.

Schutzbrille und Schutzhandschuhe erforderlich.

Versuchsdurchführung:

Zunachst reinigt man drei 5-Cent-Münzen in einer warmen Zitronensäure-Lösung. Zwei der gereingten Münzen und 2 g Zinkpulver werden in ein
100 ml Becherglas gegeben, das 20 mL 2N NaOH und ein Rührstäbchen enthält. Unter Rühren wird das Reaktionsgemisch bis zum schwachen Sieden erhitzt. Mittels eines Rührstabentferner werden die Münzen aus der Lösung herausgenommen. Eine der beiden Münzen erhitzt man in der Ethanolflamme bis eine Farbänderung auf deren Oberfläche beobachtet werden kann. Es is darauf zu achten, das beide Seiten der Münze gleichmäßig erhitzt werden.

Versuchsergebnis:

Die beiden 5-Cent-Münzen werden in der mit Zinkstaub versetzten alkalische Lösung "versilbert". Durch Erhitzen in der Ethanolflamme wird die "Silbermünze" in eine "Goldmünze" verwandelt.

Video clip (Download RealPlayer .rm file)

Deutung des Versuchsergebnisses:

Zink löst sich teilweise in der erhitzten alkalischen Lösung unter Bildung eines Zinkat-Komplexes:

Sofern die Kupfermünze ein Körnchen des nicht umgesetzten Zinkpulvers kontaktiert, ensteht ein Lokalelement. Elektronen fließen vom Zink zur Kupfermünze. An der Oberfläche des Kupfers erfolgt die Reduktion der in der Lösung befindliche Zinkionen. Die Kupfermünze wird vollständig von einer dünnen, "silbrig" glänzenden Zinkschicht überzogen.

Folgende Reaktionen laufen ab

am Zink:
am Kupfer:
Wird eine "versilberte" Kupfermünze erhitzt, wandert das Zink in die Oberflächenschicht des Kupfers und es entsteht Messing. Die Legierung verleiht der Münze den goldenen Glanz.

Liste der Experimente