水中建造花园的化学实验原理
在故宫博物院里,我们能够观赏到皇家花园;在历史记载里,古巴比伦有空中花园;在水中,有五颜六色的花园吗?
利用化学的武器,我们也能够在水中建造一座花园。
首先将固体的硅酸钠(Na 2 SiO 3 )溶于水中,质量分数为40%。 硅酸钠俗称泡花碱,非常容易溶于水,其水溶液我们常常称之为水玻璃。 然后轻轻地将钴、铁、铜、镍和铅的可溶性盐粒(如氯化钴、氯化铁、氯化铜、氯化镍、氯化铅等)加入水玻璃中,慢慢地,我们就可以发现,五彩缤纷的“花儿”就在水玻璃溶液中生长起来了。
为什么会形成这种现象呢?
其实这些花儿都是沉淀。 硅酸钠是一种强碱弱酸盐,显碱性;而钴、铁、铜、镍和铅的可溶性盐的水溶液是强酸弱碱盐,显酸性。 当这两种盐类物质相遇时,就会发生化学反应,以氯化铁为例:2FeCl 3 +3Na 2 SiO 3 +6H 2 O=2Fe ( OH )3 +3H 2 SiO 3 +6NaCl氢氧化铁和硅酸分别是红褐色以及白色沉淀,并且由于该反应过程很慢,所生成的沉淀会以一种絮状物在溶液中存在。
铁的氢氧化物为红色,钴、铜、镍和铅的氢氧化物也是有颜色的沉淀,因此,整个溶液中都是各种颜色的絮状物。 远远看去,就如水中建造了一座花园一般。