A kísérlet leírása:
Öt különböző fém darabot, mintát helyezünk egyenként ezüst-nitrát vizes oldatába. Négyben rövid idő alatt megindul az ezüst kikristályosodása változatos alakban és formában. Némelyik növényi fraktálhoz hasonló alakú.
Más oldatban viszont nem tapasztalunk változást. Hogyan lehet megjósolni, hogy lesz-e reakció? Az elektrokémia heterogén rendszerben (a fém/elektrolit határfelületen), elektronátmenet történik, redoxireakció megy végbe. Az ezüstionok és a be-merülő fém atomjai közvetlen érintkezése miatt közvetlen elektronátmenet történik, vagyis az átmenet gyorsan megy végbe, az elektronok útja igen rövid.
A kísérlet menete:
Rézdrót ezüst-nitrát oldatban:
Rézdrótot (elektromos vezeték szigetelését eltávolítva) merítsünk AgNO3-oldatba!
A képen látható dús ezüst-fa néhány óra után alakul ki. Az oldat lassan kékké válik az oldatba jutó Cu2+-ionoktól.
Cinklemez ezüst-nitrát oldatban:
Cinklemezt merítsünk AgNO3-oldatba! Fém kiválást tapasztalunk a lemez felületén.
Az ezüst a fémek felületén nem tapad jól, így laza vattaszerű csomók, vastag bevonatok, vagy elágazó fa-szerkezetek képződnek hosszabb idő alatt.
Ezüst gyűrű ezüst-nitrát oldatban:
Tegyünk ezüstdrótot vagy gyűrűt AgNO3-oldatba!
Nem tapasztalunk változást, ha a fém saját ionjának elektrolit-oldatába merül.
Kadmium-minta ezüst-nitrát oldatban:
Kadnium-darabkát merítsünk AgNO3-oldatba!
A leváló ezüst kristályok annyira vékonyak, hogy azonnal letöredeznek és az edény alján por formájában gyűlnek össze.
Ólom-lemez ezüst-nitrát oldatban:
Ólom-lemezt tegyünk AgNO3-oldatba!
Nagyon dús fém ágak keletkeznek az ólom-lemezen. Az oldatba jutó Pb2+-ionok a csapvíz klorid-ion tartalmával rosszul oldódó csapadékot alkotnak. Az oldat megzavarosodik.
Biztonsági információk:
Az ezüst-nitrát-oldatot felhasználás után gyűjtőtartályba öntsük és ne a lefolyóba!
Szükséges anyagok és eszközök:
Szükséges anyagok és eszközök:
AgNO3-oldat, kristályosító-csészék, rézdrót, cinklemez, ezüst gyűrű, kad-mium, ólom-lemez.
Magyarázat:
Milyen fémek esetén tapasztalunk ezüst kiválást az oldatból?
A fémek esetén a negatívabb potenciálú képes oxidálódni, ha a nála pozitívabb potenciálú fém ionjait tartalmazó oldatba merül. Így ezeknél a fémeknél a felületükön az ezüst-ionok redukálódnak és kikristályosodnak.
A kísérletben szereplő fémek standardpotenciál-értékei: