Versilbern und Vergolden von Kupfermünzen

Versuch: EC 001
Zeitaufwand: 60min
       
Geräte: Chemikalien:

● Becherglas (100ml)

● Messzylinder (100ml)

● Tiegelzange

● Glasstab

● Heizplatte

● Porzellanschale

● Kupfermünzen (1 und 2 €uro-Centstücke)

● konzentrierte Natronlauge

● Zinkpulver

● destilliertes Wasser

   
Sicherheitshinweise:
Natriumhydroxid (NaOH) C R:36 S:26-36/37/39-45
Zinkpulver (Zn) keine Angaben
   
 Durchführung:
In einem Becherglas werden zunächst 25g Zinkpulver mit 50ml der konzentrierten Natronlauge gemischt und erhitzt das Gemisch anschließend unter gutem Rühren bis zum Sieden. Danach werden die Kupfermünzen in die Mischung gegeben. Nach ein bis zwei Minuten werden die Münzen mit einer Tiegelzange herausgenommen und in ein mit destilliertem Wasser gefüllten Becherglas getaucht. Anschließend trocknet man die Münzen mit einem Poliertuch ab.

Durch anschließendes erhitzen über dem Bunsenbrenner (nicht leuchtende Flamme) kann die "Silbermünze" in eine "Goldmünze" überführt werden.

   
Entsorgung
Neutralisieren und in den Ausguss. Zinkpulverreste in der Feststofftonne entsorgen.
   
 Beobachtung:
Nachdem man die Kupfermünzen aus dem siedenden Gemisch aus Natronlauge und Zink nimmt sind sie mit einer silbermetallischen Schicht überzogen.

Nachdem Erhitzen ist die Münze golden.

   
 Erläuterung:

Die silberne Oberfläche auf der Kupfermünze ist eine dünne fest anhaftende Zinkschicht.

Dabei findet zunächst eine Dissoziation des Zinks in der Natronlauge statt:

[Zn(OH)4]2- Zn2+ + 4OH-

Anschließend entlädt sich das Zink an der Kupferoberfläche und scheidet sich an der Münze ab:

Zn2+ + 2e- Zn (an der Münze)

Außerdem geht weiters Zink aus der Suspension in Lösung:

Zn Zn2+ + 2e-

Die freiwerdenden Elektronen werden an das Kupfer abgegeben.

Beim Erhitzen über dem Bunsenbrenner geht das Zink mit dem Kupfer eine Legierung ein. Dabei werden die Metalle jedoch nicht miteinander Verschmolzen, denn die Legierung bildet sich schon bei 600°C also weit unter dem Schmelzpunkt des Kupfers. Die kinetische Energie der einzelnen Atome ist jedoch bei 600°C schon so hoch, dass die Atome in aus dem eigenen Metallgitter in das andere springen. Es bildet sich somit eine Kupfer-Zink-Legierung die als Messing bezeichnet wird.

   
 weiterführende Informationen:
Versuchsskript