سدیم هیدروکسید بسازید!

بدون شک یکی از مهم ترین مواد شیمیایی در آزمایشگاه، سود سوز آور یا همان سدیم هیدروکسید (NaOH) است. ولی کسی که شیمی دان حرفه ای نیست و در خانه برای تفریح آزمایش می کند، نمی تواند هزینه ی زیادی را صرف مواد آزمایشگاهی کند. سدیم هیدروکسید در مایع لوله باز کن وجود دارد ولی روش به صرفه ای به نطر نمی رسد.

بهترین روش مخلوط کردن ماسع سفید کننده (وایتکس) با فلز آلومینیوم (می توانید از فویل آلومینیومی استفاده کنید) است. به رابطه زیر توجه  کنید:

6NaClO + 6H2O + 2Al = 2AlCl3 + 3O2 + 6H2O + 6Na + 6H2O = 2AlCl3 + 3O2 + 3H2 + 6NaOH

سدیم هیپوکلریت + آب + آلومینیوم = آلومینیوم کلرید + اکسیژن + آب + سدیم = آلومینیوم کلرید + اکسیژن + هیدروژن + سدیم هیدروکسید

این واکنش بسیار گرماده است و رنگ مایع آن از زرد روشن به زرد تیره و سپس به بنفش در می آید، چون واکنش فلز سدیم با آب رنگ بنفش تولید می کند (سدیم در آب می سوزد). آلومینیوم کلرید ته نشین شده و گازهای هیدروژن و اکسیژن از ظرف خارج می شوند، پس می توانید مایع آن را به عنوان محلول سدیم هیدروکسید استفاده کنید.

یک پیل (باتری) بسازید!

برای ساختن پیل به سه عضو نیاز داریم: قطب مثبت، قطب منفی و الکترولیت. در واقع قطب مثبت پیل باید رسانایی باشد که عدد اکسایش آن از رسانای قطب منفی بیشتر باشد. عدد اکسایش تمایل یک عنصر را برای یون مثبت یا منفی شدن و ظرفیت آن نشان می دهد. مثلا عدد اکسایش کربن 4+ است، یعنی می تواند چهار الکترون از دست بدهد و یون 4+ شود. 

الکترولیت ماده ی رسانایی است که با قطب ها واکنش می دهد. مثلا در باتری اتومبیل از سولفوریک اسید رقیق به عنوان الکترولیت استفاده می شود. 

قدم اول در ساخت پیل، تهیه لوازم و مواد است. عدد اکسایش برخی عناصر رسانا: آهن 2+ یا 3+، آلومینیوم 3+، روی 2+ یا 1+، مس 2+، کربن 4+، طلا 3+، نقره 1+ و ... پس مناسب ترین رسانا برای قطب مثبت کربن و بهترین رسانا برای قطب منفی نقره است اما از آنجا که نقره فلزی گران بها است، برای ساخت باتری از کربن و روی استفاده می شود. 

شما هم برای ساخت پیل می توانید از یک میله ی کربنی مانند نوک مداد و میخ های گالوانیزه (روی) استفاده کنید. هرچه الکترولیت قوی تر باشد ولتاژ تولیدی باتری هم بیشتر خواهد بود. شما می توانید از آب نمک، آب لیموترش، سرکه، آب گوجه فرنگی یا اسیدهای قوی تر مانند سولفوریک اسید استفاده نمایید. 

البته باید توجه داشت که اسید بسیار قوی و غلیظ هم موجب از بین رفتن قطب ها و پیل می شود. حال الکترولیت را در ظرفی بریزید و قطب ها را وارد آن کنید. شما یک باتری درست کرده اید که در حدود 0.5 الی 1 ولت برق ایجاد می کند. در این باتری، یون های مثبت روی در اسید حل و روی دارای بار منفی می شود و به دلیل اختلاف پتانسیل الکتریکی، الکترون های روی به سمت کربن شارش می یابند.