Elevøvelse - enkle redoksreaksjoner, metallenes spenningsrekke

Hensikten med dette forsøket var å lære om metallenes spenningsrekke og hva slags betydning den har i kjemisk forbindelse med metallene.

Bakgrunnsteori:

Mange metaller har få elektroner i det ytterste skallet og vil derfor lett avgi elektroner, altså bli oksidert. Noen metaller har lettere for å ta opp elektroner, altså å bli redusert. Om man blander flere metaller og metallioner vil de kjempe om elektronene for å få 8 elektroner i det ytterste skallet. Det er spenningsrekka som kan vise hvilke metaller som  lett gir fra seg elektroner og danner ioner, og hvilke metaller som lettere blir redusert.

Li, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Au, Pt

Lengst til venstre i spenningsrekka står de reaksjonsvillige metallene som har lett for å avgi elektroner og danne ioner. Til høyre for hydrogen (H) står edelmetallene, som er stabile og ikke så lett avgir elektroner. Ioner av delemetallene har lett for å ta imot elektroner fra metallene som står til venstre i spenningsrekka

Utstyr:

• 3 små begerglass
• Vernebriller
• Frakk
• Sinksulfatløsning (ZnSO4)
• Kobbersulfatløsning (AgNO3)
• Søvnitrat (AgNO3)
• Sink (Zn(s))
• Kobber (Cu(s))

Hypotese forsøk 1a (kobbertrå  i sinksulfat): jeg tror at det ikke vil skje noen ting når vi putter kobbertrå i sinksulfat, fordi kobber står til høyre for sink i spenningsrekka

Hypotese forsøk 1b. (sinkbit i kobbersulfatløsning): jeg tror at det vil skje noe, fordi sink kan reagere med metallene som ligger til høyre for seg i spenningsrekka

Hypotese forsøk 2 (kobbertrå i sølvnitratløsing): jeg tror at kobbertråden blir sølv

Metode:

Forsøk 1: Vi startet med å helle sinksulfatløsning (det blanke) i et begerglass, og kobbersulfatløsning (det blå) i et annet begerglasset. I sinksulfatløsningen puttet vi en kobbertråd for å se hvordan den utviklet seg. I kobbersulfatløsningen puttet vi sinkbiter, og så på hvordan de utviklet seg.

Forsøk 2: Vi startet med å helle søvnitratløsning i et begerglass. Vi puttet kobbertrå i sølvnitratløsningen. Kobbertråden forandret seg veldig for i det den kom i kontakt med søvnitratløsningen.

Resultater:

Forsøk 1:

Kobbertråden som lå i sinksulfat skjedde det, som forventet, ingen ting med. Kobbertråden holdt seg helt lik.

Sinkbitene som lå i kobbersulfatløsningen ble svarte, og gikk etterhvert i oppløsning. Kobber ligger til høyre for Sink i spenningsrekka, og kobberionene blir derfor redusert og blir til kommer i metallform, og sinkatomene blir oksidert og blir da til ioner. Hvis vi hadde latt blandingen stå lenge nok, ville vi sett at den blå kobbersulfatløsningen hadde blitt blank (mistet blåfargen) Det er fordi kobberionene blir redusert.

  

Forsøk 2:

Med en gang kobbertråden landet i søvnitratløsningen begynte den å reagere, de aller første sekundene ble kobbertråden svart. Etterhvert la det seg en lag med sølv rund kobbertråden. Her blir sølvionene redusert og kobberionene oksidert. Det som etterhvert skjer er at kobber i metallform blir til kobberioner, og sølvionene blir til sølv i metallform. Vi kunne se at mens det kom mer og mer sølv på kobbertråden, begynte vannet å bli litt blått fordi kobberet løste seg opp.

Konklusjon:

I dette forsøket at vi sett at sinkatomer gir lettere fra seg elektroner enn det kobberatomer gjør. Kobber ligger lenger til høyre enn sink på spenningsrekka.  Sølv ligger enda lenger til høyre enn kobber.

Kilder:

Brandt, Harald med flere, 2015, Naturfag Påbygging, Aschehoug.