Altın Yağmuru

Bu deney, şimdiye kadar gördüğünüz en güzel kimya gösteri deneylerinden biridir. Güzel bir altın sarısı rengine sahip Kurşun II İyodür sentezleyeceğiz. Bu deney oldukça dikkat çekicidir. Çünkü bu parlak sarı katı, iki tane berrak sulu çözeltiden elde edilmektedir. Bu eğlenceli ve görselliği bol deneyi Tübitak 4006 Bilim Fuarı etkinliklerinizde veya kimya laboratuvarlarınızda kolaylıkla yapabilirsiniz.

Nelere İhtiyacımız Var?

Nasıl Yapılır?

Önce güvenlik! Koruyucu gözlük, eldivenler ve önlüğünüzü giymiş olduğunuzdan emin olun. Kurşun bileşikleri, özellikle de çözünebilir kurşun bileşikleri (Kurşun II Nitrat gibi) çok toksiktir. Bunlar sadece, maksimum güvenlik önlemleri alınan deneyimli bir kimya eğitmeni tarafından ele alınmalıdır!

Beherglas içerisine 1 gr Potasyum İyodür, KI koyuyoruz, üzerine de bir miktar saf su ekleyip reaktifin suda çözünmesini sağlıyoruz. Çözünmeyi gerçekleştirdikten sonra karışımı 250 ml ye tamamlıyoruz. Diğer beherglası da alıp içerisine 0,8 gr Kurşun II Nitrat, Pb(NO3)2 koyuyoruz, üzerine de bir miktar saf su ekleyip reaktifin suda çözünmesini sağlıyoruz. Çözünmeyi gerçekleştirdikten sonra karışımı 250 ml ye tamamlıyoruz.

Bu reaksiyon için stokiyometrik olarak, iki reaktantın eşit miktarları gereklidir. Ancak güvenlik nedenlerinden dolayı, tüm çözünebilir kurşunun reaksiyona girmesini sağlamak için daha fazla potasyum iyodür kullanmıştır. Potasyum İyodür son derece çözünürdür ve çok çabuk çözünecektir. Diğer yandan, Kurşun II Nitrat bazen hidrolize olur ve az miktarda beyaz çökelti (muhtemelen Kurşun Oksit veya Hidroksit) bırakacaktır. Böyle bir durum oluşursa, behere birkaç damla nitrik asit ilave edilmesi her şeyi çözmektedir.

Şimdi iki çözeltiyi birlikte 500 ml lik erlenmayere döküyoruz. Çözeltiler birbirine karışmaya başladığında, parlak sarı Kurşun İyodür oluşmaya başlar. Kristal tanecikler çok küçük ve ipeksi bir hassasiyette görüneceklerdir.

Kurşun İyodür oda sıcaklığında hafifçe çözünür, bu nedenle ilk çökelti oluştuktan sonra biraz dönerek temiz bir çözeltiye geri çözülür. Daha sonra Potasyum İyodür çözeltisinin kalanını Kurşun Nitrat çözeltisi ile birlikte erlenmeyere ekliyoruz.

Parlak sarı bir çökeltinin iki berrak şeffaf çözeltiden üretilmesi yeterince çarpıcıdır, ancak bu gösterimin gerçek büyüsü, çözeltinin sıcaktan çöktüğü zamandır. Kurşun İyodür çözeltisi içeren erlenmayeri alıyoruz ve sıcak bir ısıtıcı tablanın üzerinde kaynama noktasına kadar ısıtıyoruz. Isınması biraz zaman almaktadır, ancak sonunda tüm sarı kristaller çözülmektedir. Bu durum, çözeltiyi tamamen temiz su - kristal karışımına döndürmektedir. Bunun sebebi, Kurşun İyodürün sıcak çözeltide soğukta olduğundan neredeyse on kat daha fazla çözünmesidir.

Kristalleşme işleminin ardından ısıtıcıyı kapatıyoruz ve erlenmayerin oda sıcaklığında soğumasına bekliyoruz. Bu durum, Kurşun İyodürün solüsyonda çökelti oluşturmasına neden olur. Ancak yavaş soğutma nedeniyle, çözelti etrafında hareket ederken parıldayan oldukça ince altıgen plaka benzeri kristaller oluşur. İzlemek de inanılmaz derecede güzeldir.

Kurşun İyodür kristal formunda birkaç saat boyunca yüzdükten sonra, erlenmayerdeki çökelti ile sulu solüsyonu mümkün olduğu kadar ayrıştırmak için bir gece de laboratuar buzdolabına koyabiliriz. Dilerseniz Kurşun İyodürü ayrıştırmak için filtre kağıdı ile süzebilir ve kristallerin tümü, çok güzel bir altın iyodür tabakası oluşturabilir.

Neler Oldu?

Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq)  2KNO3(aq) + PbI2(s)

Sulu Kurşun II Nitrat çözeltisi, sulu Potasyum İyodür çözeltisi ile reaksiyona girerek Potasyum Nitrat sulu çözeltisi ve Kurşun İyodür kristal çökeltisini oluşturmuştur. Sıcaklık bu reaksiyonda katalizör olarak görev almıştır.

Kurşun içeren çözeltilerle temas eden herhangi bir şey Sodyum Bikarbonat (kabartma tozu) ile temizlenmelidir. Sodyum Bikarbonat saf su ile çözelti haline geitirilmeli ve kullanılan tüm malzemeler bu çözelti ile çalkalanmalıdır. Bu temizliğin ardından kurşun ile temas eden malzemeler su ile yıkanabilir ve evsel atık olarak muamele edilebilir.