前两天收拾柜子翻出一瓶陈年硫酸铜溶液,蓝得特别好看,想起上学时候做的一个实验,就顺手又玩了一遍:拿根铁钉扔进去,别管它。
原理其实简单得很,铁比铜活泼,铁原子把电子让给铜离子,自己被氧化溶进溶液里,铜离子拿到电子变成单质铜,在铁钉表面析出。第一天铁钉就裹上一层暗红色的绒毛,像生锈了又不像。放那不管,两三天之后再去看看,铜会沿着枝晶的方向不断往外长,铁钉整个变成一棵毛茸茸的小树,红棕色,还带点金属光泽,挺有成就感的。
析出的铜单质在溶液里既不溶于水,又不断有新铜在前面堆积,于是只能往空间阻力小的方向结晶蔓延,最后长成树状。这算是置换反应和晶体生长最直观的一次联袂演出了。
其实
成本几块钱,初中知识,难度为零。家里有小孩子的可以带着做,比买化学玩具套装实在多了。唯一要注意的是硫酸铜溶液别乱倒,铜离子对水生生物毒性不小,处理的时候悠着点。做完溶液里的铁钉捞出来那一刻,还挺舍不得扔的,真的像件小工艺品。