Hydrochloric acid and Ukrainian 5 hryvnias coin. Соляная кислота и украинская монета 5 гривен

Ukrainian coin of 5 hryvnias, hydrochloric acid and nitric acid - pt.6 / Украинская монета 5 гривен, соляная кислота и азотная кислота

После прошлого эксперимента осталась монета в 5 гривен, которая пробыла в концентрированной соляной кислоте более 3-х недель. После чего я промыл ее водой, высушил и оставил до лучших времен - когда вечера и ночи будут светлыми (в смысле - с электричеством). Когда электричество стали давать более-менее регулярно, сначала занялся другими экспериментами, потом - вернулся к монете.

Ukrainian coins of 2 and 5 hryvnias and hydrochloric acid - pt.5. Украинские монеты 2 и 5 гривен и соляная кислота

This coin was put into concentrated hydrochloric acid for more than three weeks, then washed and dried

Задача - растворить монету, которая не захотела растворяться в концентрированной соляной кислоте. А заодно - ответить на вопрос: "Почему не растворилась?" Дело в стойкости изначального гальванического покрытия поверх основы монеты; в стойкости основы или в образовании пассивирующей пленки продуктов реакции?

План эксперимента:

1 сначала - поместить монету в новую порцию концентрированной соляной кислоты, убедиться, что она не будет растворяться дальше;

потом попробовать один из трех вариантов:

2.1 действие кипящей соляной кислоты;

2.2 повредить внешние слои монеты механически (поцарапать или счистить стальным инструментом) - проверить, как на монету действует концентрированная соляная кислота;

2.3 обработать монету смесью концентрированных соляной и азотной кислоты (аналог царской водки, но не обязательно в классическом соотношении кислот).

Кипятить соляную кислоту на кухне можно, но удовольствие это - "ниже среднего". Обработать монету смесью соляной и азотной кислот - тоже можно, и думаю, что это будет эффективно, но лучше для этого взять новую монету (не подвергнутую предварительному действию соляной кислоты). Видимо, счищу часть внешнего слоя монеты напильником, потом опять помещу ее в концентрированную соляную кислоту; но, перед тем, как обрабатывать монету напильником, ее нужно поместить в эту кислоту и убедиться, что дальнейшая реакция не происходит.

Взял монету, положил в стакан так, чтобы она стояла на ребре у стенок. Внутрь поместил стакан меньшего диаметра, перевернутый дном вверх - чтобы удержать монету в горизонтальном положении. Налил в стакан концентрированную соляную кислоту и приготовился долго ждать результата. Максимум, что могло быть, медленное выделение водорода, которое вскоре прекратится.

Итак, добавляю соляную кислоту, смотрю, а с поверхности монеты начинается активное выделение газа, причем не везде равномерно, а преимущественно из некоторых мест, где кислота буквально на глазах выела в покрытии язвы. Раствор возле монеты моментально стал зеленым, визуально было впечатление, что кислота буквально сорвала покрытие с монеты, как нож срезает кожуру с картошки! Выделение газа - очень бурное, монета - буквально тает, раствор - "кипит"!

И тут я заметил что-то странное... очень! Над поверхностью соляной кислоты появился густой бурый газ!!!! Тут я понял все: я перепутал бутылки и вместо концентрированной соляной кислоты взял концентрированную азотную!

Неожиданность была шокирующей... В том, что я перепутал соляную и азотную кислоту не было ничего удивительного: конец дня, усталость... Не в путанице дело: я не ожидал, что азотная кислота будет реагировать с монетой так бурно! A priopi (перед опытом) я бы сказал, что заметной реакции не будет вообще или концентрированная азотная кислота будет реагировать медленнее, чем соляная.

Выделение газа стало очень бурным, монета сместилась, из стакана повалил бурый дым (несмотря на то, что сверху была чашка Петри). Пытаясь переставить фотоаппарат дальше, я случайно нажал кнопку, ответственную за фотографии. В результате из видео выпало несколько секунд. Внутренний стакан приподнялся (из-за активного выделения газа), в результате монета сместилась, а потом упала на дно. Выделение газа было таким сильным, что раствор грозил выплеснуться.

Отставил фотоаппарат, выставил новый фокус, что заняло немало времени. Попутно - надышался оксидов азота - пришлось выйти из помещения. Прихожу через несколько минут. Раствор, который первоначально был зеленым, стал голубым с зеленым оттенком. Монета уже растворилась, но выделение газа из раствора все продолжалось.

Над раствором - бурый газ (диоксид азота): и в большом стакане, и в перевернутом маленьком.

Чуть позже раствор стало засасывать из большого стакана в перевернутый маленький. Заметил это только время просмотра видео, причем я прекратил съемку - как раз в процессе перемещения раствора, чтобы отставить фотоаппарат дальше, поэтому запечатлел данное явление лишь частично. В результате почти весь раствор оказался во внутреннем стакане, более того - туда стало засасывать пузырьки воздуха. Суть этого явления проста: диоксид азота реагировал с водой, давая азотную кислоту и оксид азота:

3NO₂ + H₂O = NO + 2HNO₃,

суммарный объем газа при этом уменьшался. Когда под перевернутый стакан стал поступать кислород воздуха, он стал реагировать с монооксидом азота, давая диоксид:

2NO + O₂ = 2NO₂

(что тоже вело к уменьшению объема газов), образовавшийся диоксид азота реагировал с водой, это уменьшало объем газов еще больше. С описанными реакциями я уже имел дело [1], но тогда я проводил их целенаправленно - они лежат в основе эффектных экспериментов с оксидами азота, а в этот раз знакомство с диоксидом азота, оксидом азота и их реакциями получилось незапланированным.

Приподнял чашку Петри, бурый газ из большого стакана рассеялся, в маленьком он, разумеется, остался. Вынул внутренний (перевернутый) стакан из внешнего. В большем стакане остался зеленовато-голубой раствор.

__________________________________________________
¹ См. статью Эксперименты с оксидами азота [ссылка]