Schoon geld

Datum: augustus 2002

Principe:

Zuur en zout gebruiken voor het schoonmaken van koperen muntjes.

Materiaal:

Azijnzuur

Citroenzuur

  • huishoudazijn
  • keukenzout
  • potjes
  • koperen muntjes, in dit geval nog enkele echte hollandse centen (alternatief is bv. 5 eurocent). 
  • (zoutzuur)
  • citroensap (eventueel een citroen uitpersen)
  • schaaltje
  • koperen muntjes, in dit geval nog enkele echte hollandse centen (alternatief is bv. 5 eurocent). 

 

Uitvoering:

Citroenzuur

  • Doe wat citroensap in het kommetje 
  • Voeg enkele munten toe. 
  • Wacht 5 minuten.
  • Spoel de munten af.

 

Azijnzuur
  • Doe de muntjes in de potjes
  • Voeg aan de blanco water toe
  • Aan de middelste alleen azijnzuur
  • Aan de rechtse azijnzuur + keukenzout
  • Wacht 15 minuten
  • Spoel de munten af

 

Resultaat:

Citroenzuur
Vergelijken we de behandelde munten met de niet-behandelde munten dan zien we dat deze veel schoner zijn geworden. Het doffe laagje is verwijderd.

Azijnzuur
Vergelijken we de behandelde munten met de niet-behandelde munten dan zien we dat deze veel schoner zijn geworden. Het doffe laagje is verwijderd. Op de foto is dit echter niet goed te zien. Er is wel goed te zien dat het toevoegen van zout  de munten beter schoonmaakt. De effect manifesteert zich al in de eerste minuut.

Discussie en conclusie:

Vatten we de observaties samen:
  • Zowel citroenzuur als azijnzuur maken het koper schoon
  • Citroenzuur werkt sneller dan azijnzuur
  • Toevoegen van zout aan het azijnzuur heeft een versnellend effect.

De zuurstof in de lucht reageert met het koper in de munt onder de vorming van koperoxide (CuO) aan de buitenkant van de munt. Dit koperoxide heeft een donkere kleur, vandaar dat de munt donkerder wordt in de loop van de tijd.

Reaktievergelijking: 2Cu + O2 -> 2CuO

Het zuur van de citroen, het citroenzuur, verwijderd het laagje koperoxide van de munt waardoor deze weer gaat glanzen.

De 'globale' reactie van het oplossen van het koperoxide in citroenzuur (of azijnzuur) luidt:

H3C6H5O7 + 3H2O ->  C6H5O73- + 3H3O+

2H3O+ + CuO -> Cu2+ + 3H2O

Blijven we met de vraag zitten waarom het toevoegen van zout een versnellend effect heeft. De literatuur(3) geeft daarover uitsluitsel.

Chloride ionen hebben een coördinerend vermogen. 

Voor Cu2+ geldt :
Cu2+ + Cl- <=> CuCl+ ; K=2

Voor Cu+ geldt:
Cu+ + 2Cl-  <=> CuCl2- ; K = 3.2 x 105

Cu+ komt echter normaliter niet voor in water aangezien:
2Cu+<=> Cu(s) + Cu2+ ; K = 1.7 x 106

Complexvormingsreacties beïnvloeden dit evenwicht echter. En men kan uitrekenen dat Cu+ inderdaad in de oplossing aanwezig is. Dat betekent in feite dat naast de reaktie met zuur er een andere complexvormingsreactie aan het koperoxide zit te 'trekken', waardoor het sneller oplost.

De snelste manier om deze theorie te controleren is door het experiment te herhalen met zoutzuur, doen we dat (zie onderstaande foto) dan zien we dat ook met zoutzuur de koperen munten onmiddellijk helderder worden, hetgeen dus bovenstaande verklaring ondersteund.

Opmerkingen:

  • In plaats van citroenzuur of azijnzuur kan men natuurlijk ook andere zuren gebruiken zoals zoutzuur. Gezien bovenstaande verhaal zou dat ook supersnel moeten werken
  • In principe moet het ook werken als je cola gebruikt, cola is nl ook zuur.

Literatuur:

  1. Spelen met Chemie; 5 chemische proeven om zelf thuis te doen; Stichting C3 (kaarten); 19??
  2. 365 Natuur- en Scheikundeproefjes; E. Richard Churchill, Louis V. Loeschnig en Muriel Mandell; 2000; blz 295.
  3. Laurence D. Rosenheim; 'The Household Chemistry of Cleaning Pennies'; Journal of Chemical Eduction; 78(4)2001; blz. 513-515.
  4. Felix Eijgenraam; "Boem"; Aramith; 1991; ISBN 9068340913; p. 66,67.

Relevante websites:

17/01/2017