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Silberbaum
NI2
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Silberbaum

Ähnlich zum Bleibaum kann Silber in Form von dendritischen Kristallen an unedleren Metallen abgeschieden werden. Während beim Bleibaum die Reduktion mit Zink durchgeführt wird, verwendet man beim Silberbaum das wesentlich schwächere Reduktionsmittel Kupfer um eine übermäßige Potentialdifferenz zu vermeiden. Anstelle eines Kupferstabes oder -bleches wird hier ein Kupferring verwendet, der einen eindrucksvollen und ungewöhnlichen Silberbaum erzeugt.


Geräte:

Petrischale, Kupferdichtring


Chemikalien:

Silbernitrat (C, N, O)


Salpetersäure 65 % (C, O)


____________

Kupfer(II)-nitrat (O, Xn)


Silber


Hinweis: Silbernitratlösungen hinterlassen sowohl auf der Haut als auch auf vielen Materialien dunkle Flecken, die schwer zu entfernen sind. Der Arbeitsbereich sollte ausreichend abgedeckt werden und Handschuhe sind obligatorisch.

Durchführung:

Eine Silbernitrat-Lösung der Konzentration 0,05 mol/L wird in eine Petrischale gegeben, mit wenigen Tropfen Salpetersäure angesäuert und anschließend der zuvor polierte Kupferdichtring hineingelegt. Für ein schönes Kristallwachstum sollten Erschütterungen und übermäßige UV-Licht-Exposition (Sonnenlicht) vermieden werden.


Entsorgung:

Die resultierende Lösung wird dem Schwermetallabfall zugeführt und das zuvor abfiltrierte Silber aufgehoben oder an eine Scheideanstalt abgegeben.


Erklärung:

Das edlere Silber scheidet sich unter Elektronenaufnahme auf dem Kupfer ab, welches dabei in Lösung geht. Der Kupferdichtring wird also bei der Reaktion nach folgender Gleichung zersetzt.

2 Ag+ + Cu → 2 Ag + Cu2+

Sobald der Kupferring in die Lösung gegeben wird, verfärbt sich dieser aufgrund des sich abscheidenden Silbers dunkel. Aus den feinen, mit bloßem Auge nicht erkennbaren, Kristallen bilden sich im Laufe der Zeit große, weißglänzende Dendrite, da sich in unmittelbarer Umgebung eines sich bildenden Kristalles die Silberionenkonzentration verringert und somit ein Wachstum in die silberreicheren Bereiche begünstigt wird. Werden zu hohe Silberkonzentrationen verwendet, neigen die Kristalle dazu, sich sofort zu verzweigen, wodurch das Wachstum langer glänzender Kristallnadeln unterbunden wird.
Der Versuch ist auch ohne Ansäuern der Lösung durchführbar, jedoch scheiden sich dabei unlösliche, dunkle Nebenprodukte (vermutlich basische Nitrate und andere Mischsalze und Oxide) ab, welche störende Verfärbungen hervorrufen.


Bilder:


v.l.n.r.: Kupferdichtring vor der Reaktion, abgeschiedenes Silber während der Reaktion, Kupferdichtring nach Entfernung der Silberkristalle nach beendeter Reaktion


Video:


Zeitraffer, 300-fache Geschwindigkeit


Dieser Artikel ist Zusammenarbeit mit Xyrofl entstanden.

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Das mit dem Kupferring ist echt eine schöne Variante des Versuchs! Aber ich glaube das eher Kupfernitrat entsteht nicht Kupfersulfat. Wink
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Feli hat Folgendes geschrieben:
Aber ich glaube das eher Kupfernitrat entsteht nicht Kupfersulfat. Wink


Embarassed

Es war ja auch schon spät Mr. Green

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Eine schön gelungene Variation mit sehenswertem Video!

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Das video ist echt klasse. Aber das ist Zeitraffer oder?

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Ja, steht auch im "Abspann". Alle 10 Sekunden wurde eine Bild gemacht, insgesamt 774 Bilder, über den entsprechenden Zeitraum. Der Zeitrafferfaktor beträgt also 300 (~30 fps im Video als Grundlage).

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Jetzt wo ich wieder daheim bin, habe ich mir das Video nochmal angeschaut - mehrmals - und ich bin jedes Mal wieder erstaunt, wie gut das gelungen ist. Das war es absolut wert, Nächte lang immer wieder diesen Versuch zu wiederholen, bis endlich alles stimmt.
Dieses Video macht mich wirklich stolz, dabei gewesen zu sein, auch wenn Hannes praktisch alles alleine gemacht hat Very Happy

An jeden, der es versäumt hat: Schaut es euch in HD an, wenn ihr einen hochauflösenden Bildschirm habt, fragt Hannes nach dem Original, das in einer wesentlich höheren Auflösung vorliegt, als Youtube zulässt, da es aus Einzelbildern zusammengesetzt wurde.
Erst wenn man es in hoher Auflösung sieht, kann man die ganze Feinheit dieses Phänomens bestaunen und durch das ausgefeilte Setup sogar wesentlich besser als wenn man den Versuch selbst durchgeführt und mit bloßem Auge beobachtet hätte.

Und schaut es auf keinen Fall nur hier eingebettet an, sondern im Vollbild, sonst entgeht euch was!
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NI2
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Very Happy

Immerhin knapp 4000 Bilder, eine Nacht und einen Tag den Versuch (Insgesamt 5 Durchläufe) und dann noch 6 Stunden Video gemacht da wir bei der Musik lange gesucht haben. Das mit dem HD macht aber echt was aus. Man kann es sich immer wieder angucken und dabei einen anderen Kristall bei seinem Wachstum beobachten.

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Man kann bei YT auch 4K Videos hochladen - das sind 8MP.
Gerade bei solchen Zeitraffern ist das natürlich genau die richtige Option Smile
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Hatte es als 2K gerendert und hochgeladen. YouTube hat 1080p drauß gemacht. Eigentlich waren 2K 60fps geplant, aber dafür waren es nicht genug Bilder Very Happy

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Das liegt daran, dass es keine 2K Monitore gibt und es nur marginal besser als 1080p ist...
2048×1152 (2,36MP) vs. 1920x1080 (2,07MP)...
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...das sagt genau der Richtige Wink Aber stimmt, das Video ist verdammt gut.

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Da fällt mir ein: es fehlt noch die quantitative Auswertung! Kupferring vor und nach dem Versuch wiegen und das abgeschiedene Silber auch! Auch das Kupfernitrat kann man präparativ gewinnen! ich hätte das bestimmt gemacht! Mr. Green

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[EDIT: verschoben]

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Silberbaum
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