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基礎化学実験_実験NOTE

「動 画」実践記録


No.10   解説のみ

「表 題」

銅板への亜鉛メッキ形成と加熱による合金の生成

「目 的」

亜鉛を銅板表面に還元析出(メッキ)させる化学変化と加熱溶融による合金の生成を観察する。

「概 説」

1.亜鉛の還元析出:[ 両 ]性元素である亜鉛は、塩基である水酸化ナトリウムと反応して酸化され、テトラヒドロキソ亜鉛(Ⅱ)酸ナトリウムイオン [Zn(OH)4]2-を生成(①)する。生じた電子は水分子と反応し、水素が還元されて(②)発生する酸化還元反応が成立する。しかし、銅板を浸すことで未反応の亜鉛側から電子が供給されてくる(局部電池ができる)ため、①の逆反応も起こってしまう。亜鉛も還元されて析出してくるのである。

  • Zn + 4OH⇄ [Zn(OH)4]2- + [ 2e ]
  • 2H2O + 2e → [  H ]↑ + 2OH

銅板は単に電子の受け渡しをしているだけで、酸化還元反応には無関係である。また、②の反応は、塩基性が強すぎるため右辺のOHの生成にブレーキがかかりやすい。結果として、①の逆反応が量的には上回ってしまうものと考えられる。

2.合金が生成する:銅の表面に析出した亜鉛は銀色に輝き美しい金属[ 光沢 ]を放つ。亜鉛の融点は約[ 420  ]℃、銅は[ 1083 ]℃、亜鉛のメッキができたところを加熱すると、溶けた亜鉛に固体の銅板の表面の一部が溶け込んで[ 合金 ]ができると考えられている。この合金は、[ 黄銅 ]または真鍮(しんちゅう)として古くから知られ、黄金色をしているので、様々な装飾品に用いられてきた。


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