2 maneiras de cultivar um ouriço pontudo usando estanho

Cristais de metal são intrincado e bonito. Eles também são surpreendentemente fáceis de cultivar. Neste experimento, aprenda como crescer cristais de estanho que exibem uma aparência espetada que os faz parecer um ouriço de metal.

• Solução 0,5 M de cloreto de estanho (II) (SnCl₂)
• zinco pellet
• tubo de ensaio ou frasco com diâmetro maior que o zinco

A forma arredondada do ouriço se forma em torno de um pellet de zinco, mas você pode substituir qualquer pedaço de metal de zinco. Como a reação ocorre na superfície do metal, você também pode usar um objeto galvanizado (revestido de zinco) no lugar do pellet de zinco.

1. Despeje a solução de cloreto de estanho em um frasco. Não encha todo o caminho, porque você precisa de espaço para o zinco.
2. Adicione o pellet de zinco. Coloque o frasco em um local estável, para que ele não caia ou seja esbarrado.
3. Veja os delicados cristais de estanho crescerem! Você verá o início de uma forma pontiaguda de ouriço nos primeiros 15 minutos, com boa formação de cristais em uma hora. Certifique-se de tirar fotos ou gravar vídeos dos cristais para mais tarde, pois o ouriço não pode durar. Eventualmente, o peso dos cristais frágeis ou o movimento do recipiente entrará em colapso da estrutura. O brilho metálico dos cristais diminui com o tempo, e a solução fica turva.
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Nesta experiência, cloreto de estanho (II) (SnCl₂) reage com metal de zinco (Zn) para formar metal de estanho (Sn) e cloreto de zinco (ZnCl₂) através de uma substituição ou reação de deslocamento único:

SnCl₂ + Zn → Sn + ZnCl₂

O zinco atua como um agente redutor, dando elétrons ao cloreto de estanho, para que o estanho fique livre para precipitar. A reação começa na superfície do metal de zinco. À medida que o metal estanho é produzido, os átomos se empilham um sobre o outro em uma forma característica ou alótropo do elemento A forma de samambaia dos cristais de zinco é uma característica desse metal, portanto, enquanto outros tipos de cristais de metal podem ser cultivados usando essa técnica, eles não exibem a mesma aparência.

Outra maneira de cultivar cristais de estanho é usar solução de cloreto de zinco e ferro. A menos que você use um pedaço redondo de ferro, não receberá um "ouriço", mas poderá obter o crescimento de cristais da mesma forma.

Materiais

• prego ou fio de ferro
• 0,1 M cloreto de estanho
• tubo de ensaio

Nota: Você não precisa criar uma nova solução de cloreto de estanho. Se você tem uma solução da reação com o zinco, pode usar isso. A concentração afeta principalmente a rapidez com que os cristais crescem.

Procedimento

1. Suspenda o fio ou prego de ferro em um tubo de ensaio contendo cloreto de estanho.
2. Após cerca de uma hora, os cristais começarão a se formar. Você pode examiná-las com uma lupa ou removendo o fio e observando os cristais sob um microscópio.
3. Deixe o ferro permanecer na solução durante a noite para obter cristais maiores / maiores.

Reação química

Mais uma vez, esta é uma reação química de deslocamento simples:

Sn²⁺ + Fe → Sn + Fe²⁺

• Como sempre, é uma boa prática usar óculos e luvas de segurança ao realizar experimentos de química.
• Quando você terminar o experimento, poderá enxaguar os produtos químicos no ralo com água.

• Use uma lente de aumento para comparar estanho cristais crescido nas superfícies de zinco e ferro.
• Você pode experimentar como alterar a concentração da solução de cloreto de zinco ou a temperatura da solução afeta a taxa de crescimento e a aparência do cristal.
• Tente cultivar outros cristais de metal usando esta técnica. Lembre-se de que os cristais resultantes podem não se parecer com um ouriço. Para escolher um assunto, encontre um sal metálico solúvel em água, que não oxida muito rapidamente no ar, mas que possa reagir com zinco ou ferro (ou outro metal) para formar cristais. O metal precisa ser mais reativo que o estanho ou a substituição não prosseguirá. Também é uma boa idéia considerar a toxicidade do metal, para segurança pessoal e descarte de produtos químicos. Você pode consultar as regras de solubilidade para selecionar bons candidatos para novas experiências.

• Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). "Lata". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (em alemão) (91–100 ed.). Walter de Gruyter. pp. 793–800. ISBN 3-11-007511-3.
• Schwartz, Mel (2002). "Estanho e ligas, propriedades". Enciclopédia de Materiais, Peças e Acabamentos (2ª ed.). CRC Pressione. ISBN 1-56676-661-3.