理科実験     金属にメッキ     

目的
  錬金術師の夢。銅から銀へ,さらに銀から金への変化を体験させる。

用具
  ガスバーナー,サンドペーパー(またはクレンザー),ピンセット,ティッシュペーパー,蒸発皿(口径10cm),マッチ,ペンチ
  
薬品・材料
  亜鉛粉末,銅の針金・型(市販の七宝焼きの型),6モル濃度のNaOH 

実験前の解説

 1.亜鉛粉末+NaOHで,水素を発生して亜鉛酸イオンになって溶け出します。亜鉛は両性金属なので,酸にもアルカリにも溶けます。

 2.亜鉛酸イオンになるとき,電子を亜鉛に置いていきますが,この電子が接触している銅の型に渡され,この電子を再び亜鉛酸イオンが銅からもらい,銅の表面に亜鉛が付着する。銀と思ったのは亜鉛だったのです。

 3.表面に亜鉛のついた銅を炎に入れると,ふたつの金属が溶け合って合金が出来ます。銅と亜鉛の合金は黄銅(しんちゅう)と呼ばれています。

実験方法


熱アルカリは危険な物質である。硫酸よりコワイ。飛び跳ねた一滴でも目に入れば失明の危険がある。十分に注意すること。

1) 銅の型をこまかいサンドペーパー(またはクレンザー)で十分に磨く。この磨きが仕上がりを左右する。よく水洗いをして,ティッシュペーパーで水分を取る。
2) 亜鉛粉末を約5gを蒸発皿に薄く広げてとる。
3) 亜鉛をじゅうぶんに覆うように,6モルのNaOH水溶液を蒸発皿の3分の1くらいまで加える。
 熱アルカリは危険なので,立って実験すること(厳守!)
4)蒸発皿をバーナー上に置き,沸騰するまで加熱する。沸騰したら,バーナーの火を止めよう。
5) ピンセットを使って,磨いた銅の型を蒸発皿の溶液の中に入れる。
6) 3〜4分間蒸発皿に入れておく。いつコーテングが終わるかは見ていれば分かる。
  ”銅が銀になった!”
7) ピンセットなどを使って,銀色になった銅の型をバーナーの炎の中に入れると,3〜5秒後に黄金色になる。
 この瞬間に炎から取り出し,冷却後,水洗いし,水分を取る。
  ”銀が金になった!”
8) これだけでもアクセサリーになる。色ガラスをつければもっと素敵!

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 参考文献
    『実験による化学への招待』,丸善.p.148
    尾形健明,化学と教育,39,90 (1991)
    瀧口公夫「金メッキのアクセサリーづくり」
      『楽しい化学の実験』(1993年8月5日,神奈川県立青少年センター実験実習講座 資料)

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 熱アルカリに注意!