Fuente: imagen propia.
Fundamentos
Obtención del recubrimiento de zinc.
El zinc es un elemento químico, de la serie de los metales de transición, ubicado en el grupo 12 de la tabla periódica. Desde hace muchos años este elemento ha demostrado ser muy efectivo en la protección de otros metales contra la corrosión. Entre las varias opciones mediante las cuales podemos lograr un recubrimiento de zinc se encuentra el cincado, el cual consiste en el recubrimiento de una pieza de metal con un baño de zinc[1]; el cincado puede obtenerse por varios métodos, entre los que destaca el electrolítico y el mecanizado, sin embargo también puede adsorberse sobre otro metal si se aplica como polvo y se le da un tratamiento térmico posterior a la pieza, o también se puede depositar sobre otro elemento mediante una reacción de óxido-reducción en medio alcalino[2].
Para el caso del experimento haremos uso de un cincado alcalino, este es un proceso mediante el cual se hace reaccionar el zinc con hidróxido de sodio, dando lugar al ion metálico Zn2+, el cual queda en solución formando un hidroxi-complejo, en medio alcalino la reacción de oxidación del zinc es:
Los iones Zn2+ que pasan a la solución reaccionan con los iones hidroxilos presentes en esta, formando el cincato de sodio, la reacción general es la siguiente:
Entonces, si sumergimos una moneda de cobre en una solución alcalina que contiene a este complejo, el recubrimiento plateado se logra mediante una reacción redox, donde los dos electrones que pierde el zinc son transferidos al cobre, el cual actúa como una especie de cátodo inerte, por lo que se debe proveer el contacto entre ambos metales, así, los iones cincato próximos al cobre adquieren esos electrones reduciéndose según la siguiente semi-reacción:
Y durante este proceso, el Zinc se deposita sobre la superficie de la moneda de cobre. Y como el zinc tiene un color similar al de la plata, el resultado es el siguiente:
Fuente: imagen propia.
Obtención del latón
El latón es la aleación formada por el cobre y el zinc, muy utilizado en la decoración porque su brillo dorado brinda un aspecto similar al oro[3]. Llamamos aleación a una mezcla homogénea de dos o más metales, y gracias al bajo punto de fusión del zinc, de 420 ºC[1], al calentar la moneda de cobre por encima de este punto podemos obtener una aleación de ambos metales, al calentarse el zinc migrará a la capa superficial de cobre produciéndose la mezcla de estos y dando como resultado este color dorado.
Fuente: imagen propia.
Ahora sí, veamos cómo podemos realizar esta experiencia.
Necesitaremos:
• Un erlenmeyer de 150 mL
• Una plancha de calentamiento
• Solución de hidróxido de sodio (NaOH) al 60%
• Una moneda de cobre
• Limaduras o virutas de zinc
Procedimiento
• La solución de cincato de sodio la prepararemos mezclando la solución de hidróxido de sodio con las limaduras de zinc, con 100 mL de NaOH es suficiente. Y luego la calentaremos hasta observar su ebullición. El hidróxido de sodio lo pueden encontrar comercialmente bajo la presentación vendida como destapacañerias, el zinc lo he obtenido a partir del recubrimiento metálico de una pila gastada, las normales de carbón.
• Debemos limpiar muy bien la moneda o la pieza con la cual vamos a trabajar, podemos utilizar algún limpiador de metales, para eliminar cualquier suciedad u óxido.
• Y luego solo sumergimos la moneda en la solución, procurando que ambos metales estén en contacto para propiciar la reacción. En unos diez minutos ya notaremos que ha adquirido el color plateado, con lo cual la podemos retirar de la solución y enjuagar con agua.
• Para obtener el color dorado solo debemos colocar la moneda sobre una plancha de calentamiento y calentarla lentamente, poco a poco irá apareciendo el color dorado.
• Y listo, sorpréndete con los resultados.
Observa el procedimiento en el siguiente video.
Fuente: propio
Hasta aquí la presente publicación mis apreciados lectores, esperando que haya sido de su agrado. Espero puedan sorprender a sus amigos con unas monedas que aparentan ser de plata u oro! Hasta la próxima.
Precauciones
Recuerden que el hidróxido de sodio, incluso el vendido como destapador de cañerías, es un compuesto muy corrosivo, por lo que se debe manejar con precaución y elementos de seguridad como guantes y la vestimenta adecuada.
Estén atentos al calentar la moneda, el sobre calentamiento puede oscurecer el tono dorado.