آزمایش منیزیم و مس سولفات

در پست های قبلی اعلام کردیم که آهن با مس سولفات واکنش داده و تولید آهن سولفات و مس می کند. مثلا اگر یک میخ آهنی را در محلول مس سولفات (کات کبود) قرار دهیم، رنگ آبی محلول به سبز تغییر کرده و لایه ای از مس روی میخ آهنی تشکیل می شود. بیشتر فلزات همین گونه با مس سولفات واکنش می دهند. مثلا روی و منیزیم هم تولید روی سولفات و منیزیم سولفات می کنند که روی سولفات به رنگ آبی پررنگ و منیزیم سولفات به رنگ آبی کمرنگ هستند.

منیزیم به سرعت با مس سولفات واکنش داده و به این صورت نوشته می شود:

Mg + CuSO4 = MgSO4 + Cu

منیزیم + مس سولفات = منیزیم سولفات + مس

البته در این میان حباب های گازی هم دیده می شوند که به خاطر واکنش اکسید مس و اکسید منیزیم به وجود می آیند:

MgO + CuO = Cu + Mg + O2

منیزیم اکسید + مس اکسید = مس + منیزیم + اکسیژن 

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.