Elevøvelse nr. 3,
Her er belegget tydeligere. Vi ser også at sølvnitratløsningen rundt får en blå farge.
Noah Skullestad, 3MKB
Åssiden VGS
Hypotese
Zn vil reagere med
Cu2+, men Cu vil ikke reagere med Zn2+.
Cu vil reagere med
2Ag2+.
Utstyr
Her ser vi utstyret til del 1 av forsøket: Sinksulfatløsning, kobbersulfat (tilsettes vann), sink og kobber.
Sølvnitratet må løses ut med vann, slik som kobbersulfatet.
- 3 små begerglass
- Sinksulfatløsning (ZnSO4)
- Kobbersulfatløsning (CuSO4)
- Sølvnitrat (AgNO3)
- Sink (Zn(s))
- Kobber (Cu(s))
- Vernebriller
OBS! Sinksulfat setter sorte flekker på klær og hud.
Fremgangsmåte
Del 1
Finn frem to av begerglassene. Hell sinksulfatløsning i det ene, og kobbersulfatløsning i den andre. Putt en kobberbit/tråd i sinksulfatløsningen, og en sinkbit/tråd i kobbersulfatløsningen. Observer hva som skjer.
Del 2
Hell sølvnitratløsning i det siste glasset. Putt en kobbertråd i løsningen. Observer hva som skjer.
Bakgrunnsteori
Når elektroner blir overført mellom metaller, kaller vi det redoksreaksjoner. Dette er reaksjonen som skjer under alle forbrenningsreaksjoner. Ikke-metallene har lettest for å ta i mot elektroner (redusere), fordi de alle mangler få elektroner for å oppnå edelgasstruktur.
Noen metaller har lett for å gi fra seg elektroner(oksidere), og danne positive ioner. Andre har lettere for å motta elektroner (redusere), og danne negative ioner. Stoffer kan kun oksidere når det er et annet stoff som kan redusere samtidig.
For å lettere kunne se hvilke metaller som har lettere for å avgi elektroner enn andre, kan vi stille de opp i en rekke. Dette kalles spenningsrekka:
Li Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Au Pt
De mest reaksjonsvillige metallene, altså de som lettest oksiderer, står lengst til venstre i rekka. De som står lengst til venstre, har lettest for å redusere. Metallene til høyre for hydrogen (H) er edelmetaller. Edelmetallioner har lett for å ta i mot elektroner fra metallene som står lenger til venstre i spenningsrekka. Disse metallene er det også lett å finne som fritt metall i naturen.
Resultat
Del 1
Sinkbiten i kobbersulfatet har etter få sekunder fått et svart belegg....
... Mens ingenting skjer med kobbertråden i sinksulfatløsningen.
Det sorte "vokser" på sinkbiten.
Her ser vi tydelig hvordan spenningsrekka fungerer. Kobbertråden i sinksulfatløsningen gir ingen reaksjon. Dette er fordi kobber (Cu) er lenger til høyre en sink (Zn), og vil ikke avgi elektroner. Hvis vi putter sink i kobbersulfatløsning, derimot, ser vi at kobberet reduseres og sinksulfatløsningen oksideres, som er riktig i følge spenningsrekka.
Det faste stoffet som dannes på overflaten til sinkbiten, er det reduserte kobberet. Fordi det er kobberioner som gjør kobbersulfatløsningen blå, vil væsken bli mer og mer klar jo lenger vi lar reaksjonen stå.
Vi kan bruke reaksjonslikninger for å se hvordan stoffene reagerer med hverandre:
Zn2+ + Cu ->
(Sinkionene i sinksulfatløsningen kan ikke ta i mot elektroner fra kobberet.)
Zn
+ Cu2+ -> Zn2+ + Cu
(Det skjer en reaksjon der kobberionene reduseres og sinken oksideres)
Del 2
I denne delen av forsøket, ser vi hva som skjer når vi putter en kobbertråd i søvnitratløsning.
Vi ser at det dannes små, sølvfargede "korn" på kobberbiten. Her er belegget tydeligere. Vi ser også at sølvnitratløsningen rundt får en blå farge.
Løsningen er enda blåere, og belegget er større.
Her ser vi at sølv reduseres, og kobber oksideres. Dette er tydelig, siden kobberioner gir fra seg den blå fargen, som vi ser blir tydeligere. Dette viser at sølv(Ag) står lenger til høyre i spenningsrekka enn kobber(Cu), fordi det tar til seg elektroner (reduseres), mens kobberet avgir elektroner. Dersom vi hadde puttet en sølvbit i kobbersulfatløsning, ville ikke dette skjedd, fordi sølvet ikke hadde avgitt elektroner til kobberet.
Denne reaksjonslikningen viser hvordan stoffene har reagert med hverandre:
Cu
+ 2Ag+ -> Cu2+ + 2Ag
(Kobberet oksideres, tar i mot elektroner, fra sølvet som gir fra seg elektroner, eller reduseres.)
Ut i fra disse forsøkene kan vi sette opp en egen spenningsrekke etter hvordan stoffene vi har jobbet med har reagert med hverandre. Den blir slik:
Zn Cu Ag
Konklusjon
Vi kan konkludere med at hypotesen vår var riktig, fordi den var basert på plasseringen til metallene i spenningsrekka. Den påsto at det kun ville bli reaksjoner dersom vi putter metaller i metallionløsninger som er til høyre for metallbiten i spenningsrekka. Det ser vi både når vi putter en sinkbit i kobbersulfatløsning, og når vi putter en kobbertråd i sølvnitratløsning. Det skjedde ingenting da vi puttet en kobbertråd i sinksulfatløsningen.
Mulige feilkilder som kan ha påvirket forsøket, er at vi brukte samme rørepinne i to forskjellige glass. Dette blander forskjellige stoffer, og kan gå utover reaksjonene senere.
Mulige feilkilder som kan ha påvirket forsøket, er at vi brukte samme rørepinne i to forskjellige glass. Dette blander forskjellige stoffer, og kan gå utover reaksjonene senere.
Kommentarer
Legg inn en kommentar