Превращаем железный гвоздь в медный

Простой электромагнит из гвоздя, батарейки и провода

Превращаем железный гвоздь в медный

Хотелось бы иметь возможность создать самостоятельно мощный электромагнит для разных дел, которых сразу найдется немало. Но это совсем не просто, как показывает практика.

А вот простой электромагнит на основе обычного гвоздя, батарейки и провода сделать по силам даже младшему школьнику причем все это можно сделать дома, заранее купив в магазине необходимые детали.

Кстати, на уроках физики эта идея тоже может пригодится.

Расскажем, какие запачасти и действия необходимы для этого маленького магнитика.

Итак, нам необходимо приготовить перед работой медный провод, электрический ленту, батареи AA, гвоздь, ножницы, булавки.

Во-первых, мы должны обернуть медный провод вокруг гвоздя.

Очень важно, чтобы витки провода плотно легли на катушку. Отрежьте лишнее и чистим провод от изоляции. Затем подключите клеммы. Отрежьте кусок изоленты. Подключите один контакт к минусу и второй -к плюсу. Мы получили такой электрический магнит. В заключение его нужно проверить.

Осенние скидки до 60%

Источник: https://izobreteniya.net/prostoy-elektromagnit-iz-gvozdya-batareyki-i-provoda/

Марсианская ржавчина

Превращаем железный гвоздь в медный

  • Перед началом опыта наденьте перчатки.

  • Проводите эксперимент на подносе.

Общие правила безопасности

  • Не допускайте попадания химических реагентов в глаза или рот.
  • Не допускайте к месту проведения экспериментов людей без защитных очков, а также маленьких детей и животных.
  • Храните экспериментальный набор в месте, недоступном для детей младше 10 лет.
  • Помойте или очистите всё оборудование и оснастку после использования.
  • Убедитесь, что все контейнеры с реагентами плотно закрыты и хранятся по правилам после использования.
  • Убедитесь, что все одноразовые контейнеры правильно утилизированы.
  • Используйте только оборудование и реактивы, поставляемые в наборе или рекомендуемые текущими инструкциями.
  • Если вы использовали контейнер для еды или посуду для проведения экспериментов, немедленно выбросьте их. Они больше не пригодны для хранения пищи.

Информация о первой помощи

  • В случае попадания реагентов в глаза тщательно промойте глаза водой, при необходимости держа глаз открытым. Немедленно обратитесь к врачу.
  • В случае проглатывания промойте рот водой, выпейте немного чистой воды. Не вызывайте рвоту. Немедленно обратитесь к врачу.
  • В случае вдыхания реагентов выведите пострадавшего на свежий воздух.
  • В случае контакта с кожей или ожогов промывайте поврежденную зону большим количеством воды в течение 10 минут или дольше.
  • В случае сомнений немедленно обратитесь к врачу. Возьмите с собой химический реагент и контейнер от него.
  • В случае травм всегда обращайтесь к врачу.

Рекомендации для родителей

  • Неправильное использование химических реагентов может вызвать травму и нанести вред здоровью. Проводите только указанные в инструкции эксперименты.
  • Данный набор опытов предназначен только для детей 10 лет и старше.
  • Способности детей существенно различаются даже внутри возрастной группы. Поэтому родители, проводящие эксперименты вместе с детьми, должны по своему усмотрению решить, какие опыты подходят для их детей и будут безопасны для них.
  • Родители должны обсудить правила безопасности с ребенком или детьми перед началом проведения экспериментов. Особое внимание следует уделить безопасному обращению с кислотами, щелочами и горючими жидкостями.
  • Перед началом экспериментов очистите место проведения опытов от предметов, которые могут вам помешать. Следует избегать хранения пищевых продуктов рядом с местом проведения опытов. Место проведения опытов должно хорошо вентилироваться и находиться близко к водопроводному крану или другому источнику воды. Для проведения экспериментов потребуется устойчивый стол.
  • Вещества в одноразовой упаковке должны быть использованы полностью или утилизированы после проведения одного эксперимента, т.е. после открытия упаковки.

Если вначале гвоздь, опущенный в раствор сульфата меди, покрывается чёрным, а не «марсианским» (рыжеватым) налётом, не торопитесь останавливать опыт и доставать гвоздь из раствора. Чёрный слой – это тоже медь, однако мелкодисперсная. Подождите ещё немного, и гвоздь покроется рыжим медным налётом.

Если вы достали гвоздь из раствора, аккуратно сотрите бумажным полотенцем чёрную массу. Поместите гвоздь обратно в раствор и подождите 20 − 30 секунд.

  1. Возьмите пластиковый стаканчик с синим кружком. Наполните его 0.5М раствором сульфата меди CuSO4. Используйте не более одной баночки (7 мл).
  2. Достаньте гвоздь из баночки с железом Fe.
  3. Поместите гвоздь в пластиковый стаканчик с раствором сульфата меди.
  4. Ждите около 10 секунд. Поверхность гвоздя становится медной – она рыжеет. Возможно, марсианская ржавчина выглядела бы именно так!
  5. Подождите ещё 15 − 20 минут. Гвоздь покроется медным наростом.

Если железный гвоздь поместить в раствор CuSO4 на короткое время (около 10 секунд), то он покроется тонким красным слоем меди. Если оставить его в растворе на более длительное время, то гвоздь покроется рыхлым медным наростом.

Подождите около часа, чтобы голубой раствор стал прозрачным. Слейте жидкость в раковину. Твёрдые отходы эксперимента утилизируйте вместе с бытовым мусором.

Гвоздь краснеет, потому что он покрывается слоем меди. Железо с поверхности гвоздя переходит в раствор, а медь из раствора образует тонкое покрытие на поверхности гвоздя.

Дополнение

Большинство металлов не окрашены, точнее, являются серебристо-серыми блестящими веществами. Только три металла имеют отличный от остальных оттенок. Золото (Au) обладает жёлтым оттенком. Похожий цвет имеет и цезий (Cs). Медь же обладает выраженным красноватым оттенком. Именно окрашенный слой меди делает гвоздь «ржавым».

Медь в растворе находится в виде положительно заряженного иона Cu2+. Это означает, что меди не хватает двух электронов. Каждый электрон несёт один отрицательный заряд. Чтобы перейти в металлическую (незаряженную) форму Cu0, медь принимает недостающие электроны от железа и превращается в металл.

Медь осаждается на поверхности гвоздя потому, что является менее активным металлом, чем железо. Активность металла – это его способность отдать электрон, превращаясь в положительно заряженный ион.

Чем активнее металл, тем больше он стремится стать ионом. В нашем случае железо в гвозде, стремясь стать ионом, отдаёт свои электроны находящимся в растворе ионам меди.

Ионы Cu2+ принимают электроны, и в результате медь переходит в металлическую форму.

Почему железо активнее меди?

Для того чтобы измерить активность металлов, химики придумали специальный термин – «восстановительный потенциал». Не вдаваясь в подробности расчёта и тонкости определения восстановительного потенциала, можно просто расположить металлы в ряд по уменьшению его значения.

Зачем нужно утилизировать раствор меди специальным способом?

Медь в растворённой форме представляет опасность для водных организмов. Согласно европейским нормам безопасности, нужно перевести её в металлическую форму. Железо в растворе гораздо менее опасно, чем медь.

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: