Πείραμα Αλχημείας Water Into Liquid Gold

Η μετατροπή του νερού σε χρυσό είναι ένας από τους στόχους της αλχημείας, η μελέτη που προηγείται της σύγχρονης χημείας και εξακολουθεί να ενδιαφέρει σήμερα. Η διαδικασία μετατροπής του νερού ή του μολύβδου σε χρυσό περιλαμβάνει μεταστοιχείωση. Οι φυσικοί το πετυχαίνουν χρησιμοποιώντας επιταχυντές σωματιδίων, μετατρέποντας με επιτυχία μερικά άτομα μολύβδου σε χρυσό. Η αλλαγή του νερού σε πραγματικό χρυσό δεν είναι εφικτή, ωστόσο υπάρχουν τρόποι να κάνετε το νερό να φαίνεται χρυσό και μεταλλικό. Δείτε πώς μπορείτε να μετατρέψετε μόνοι σας το νερό σε «χρυσό».

Υλικά

Μετατρέψτε το νερό σε χρυσό αναμειγνύοντας δύο διαυγή διαλύματα:

Λύση A

• 1 γραμμάριο αρσενίτη νατρίου (NaAsO₃ )
• 50 ml νερό (H₂ O)
• 5,5 ml παγόμορφο οξικό οξύ (CH₃ COOH)

Ανακατέψτε το αρσενικό νάτριο σε νερό και στη συνέχεια αναμείξτε το παγόμορφο οξικό οξύ.

Ο αρσενίτης του νατρίου ονομάζεται επίσης μετα-αρσενίτης νατρίου. Είναι διαθέσιμο στο διαδίκτυο και από εταιρείες προμήθειας χημικών, τόσο σε στερεά όσο και σε μορφή διαλύματος. Εάν χρησιμοποιείτε είτε διάλυμα αρσενίτη νατρίου είτε κανονικό (αραιωμένο) οξικό οξύ, λάβετε υπόψη το νερό που υπάρχει ήδη στο διάλυμα.

Λύση Β

• 10 γραμμάρια θειοθειικού νατρίου (Na₂ S₂ O₃ )
• 50 ml νερό

Απλώς ανακατέψτε το θειοθειικό νάτριο σε νερό.

Μετατρέψτε το νερό σε υγρό χρυσό

Το μόνο που κάνετε είναι να ρίχνετε το ένα διάλυμα στο άλλο. Μετά από περίπου 30 δευτερόλεπτα, το διαυγές υγρό γίνεται χρυσό.

Εάν κάνετε την αντίδραση ως επίδειξη χημείας ή αλχημείας, για πρώτη φορά η αντίδραση, η οποία προχωρά με ρυθμό κυρίως ανάλογα με τη θερμοκρασία. Στη συνέχεια, για το κοινό, πείτε μια μαγική λέξη λίγο πριν την αλλαγή χρώματος, δίνοντας εντολή στο νερό να γίνει χρυσός.

Η Χημεία πίσω από την Αλχημεία

Η χημική αντίδραση μεταξύ οξικού οξέος και θειοθειικού νατρίου απελευθερώνει αέριο υδρόθειο και παράγει τριθειώδες αρσενικό (As₂ S₃ ), το οποίο είναι πιο γνωστό ως orpiment. Το Orpiment είναι ένα χρυσοκίτρινο ορυκτό δημοφιλές ως χρωστική ουσία. Το Orpiment έχει χρυσαφί χρώμα και φαίνεται μεταλλικό υπό ορισμένες συνθήκες. Τόσο οι Δυτικοί όσο και οι Κινέζοι αλχημιστές είχαν τόσο ενθουσιαστεί με το χρώμα που πειραματίστηκαν για να δουν αν μπορούσαν να εξάγουν χρυσό ή να μετατρέψουν την ουσία.

Μια σύγχρονη μέθοδος μετατροπής του νερού σε χρυσό

Πιο πρόσφατα, οι χημικοί έχουν μετατρέψει το νερό σε μια χρυσή μεταλλική κατάσταση που άγει ακόμη και τον ηλεκτρισμό. Σε αυτή την περίπτωση, το νερό γίνεται μεταλλικό όταν βρίσκεται σε ένα λεπτό στρώμα που περιβάλλει τα μέταλλα νάτριο και κάλιο. Αυτά τα αλκαλικά μέταλλα δίνουν εύκολα ηλεκτρόνια. Αυτά τα ηλεκτρόνια εμποτίζουν το νερό, αλλάζοντας το χρώμα του και καθιστώντας το αγώγιμο. Συνήθως, το νερό αντιδρά άμεσα με αλκαλικά μέταλλα, αλλά οι επιστήμονες κατέστειλαν την εκρηκτική αντίδραση απορροφώντας τυχόν υδρατμούς.

Άλλα μη μέταλλα παίρνουν επίσης μεταλλικές καταστάσεις. Συνήθως, αυτό συνεπάγεται υπερβολική πίεση. Οι γίγαντες αερίων, όπως ο Ουρανός ή ο Ποσειδώνας, πιθανότατα έχουν μεταλλικούς πυρήνες υδρογόνου και μπορεί να περιέχουν ακόμη και μεταλλικό νερό. Το οξυγόνο σχηματίζει επίσης ένα μεταλλικό αλλότροπο υπό πίεση που υπερβαίνει τα 96 GPa.

Αναφορές

• Castelvecchi, Davide (2021). «Το νερό μεταμορφώθηκε σε λαμπερό, χρυσό μέταλλο.» Φύση . 58:18.
• Fitzhugh, E.W. (1997). "Orpiment και Realgar." στο Artists’ Pigments, A Handbook of their History and Characteristics , Τόμος 3:E.W. Fitzhugh (Επιμ.) Oxford University Press.
• Mason, P.E.; Schewe, Η. C., Buttersack, Τ.; et al. (2021). "Φασματοσκοπικά στοιχεία για ένα χρυσόχρωμο μεταλλικό υδατικό διάλυμα." Φύση . 595:673-676.
• Mesny, William (1899 και 1905). Κινέζικα Miscellany του Mesny. A Text Book of Notes on China and the Chinese . Vol.III &Vol. IV. Σαγκάη.
• Αγ. Clair, Kassia (2016). The Secret Lives of Color . Λονδίνο:Τζον Μάρεϊ. 82–83. ISBN 9781473630819.