Enkle redoksreaksjoner- metallenes spenningsrekke
Metallatomer har få elektroner i ytterste skall. Mange metaller vil derfor lett avgi
elektroner -bli okisdert- og danne positive ioner. Men det motsatte kan også skje.
Metallioner kan ta opp elektroner -bli redusert- og danne metallatomer. Blander vi
forskjellige metaller og metallioner, vil de kjempe om elektronene. I dette forsøket
skulle vi se på enkle redoreaksjoner mellom metaller og deres metallioner i vann,
og bestemme spenningsrekkefølgen.
Spenningsrekka: 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. Jo lenger til venstre det er, jo mer vil den reagere. Til høyre for hydrogen (H) står edelmetallene, som er stabile og ikke så lett avgir elektroner.
Ioner av edelmetallene har lett for å ta imot elektroner fra metallene som står til venstre i spenningsrekka.
Forsøk1:
Utstyr: tre små begerglass, sinskulfatløsning (ZnSO4), Kobbersulfat (CuSO4), sølvnitrat(AgNO3), Sink (Zn(s)), kobber (Cu(s) og vernebriller.
Hensikt
Hensikten med forsøket er å se hvordan kobber reagerer på sinksulfat, og hvordan sink reagerer på kobbersulfat. Vi vil dermed få et bedre perspektiv og forståelse for spenningsrekka.
Hypostese
Fordi kobber(Cu(s) står til høyre for hydrogen(H) i spenningsrekka, tror jeg ikke vi vil se noen forskjell på kobberet når vi putter det i et beger med sinksulfat. Men jeg tror sink(Zn(s) vil reagere på kobbersulfatet fordi den står til venstre for hydrogen(H) i spenningsrekka. De til venstre har lett for å avgi elektroner og danne ioner.
Fremgangsmåten
Først fylte vi på de to begerglassene med sinksulfat(ZnSO4) og kobbersulfat(CuSO4). Så flettet vi sammen en kobbertråd, og pusset en sinkbit. Deretter puttet vi kobberbiten i sinksulfatet, og sinkbiten i kobbersulfatet.
Resultat og observasjon
Kobberbiten reagerte ikke på sinksulfatet, men sinkbiten i kobbersulfatet fikk et brunt belegg. Grunnen til dette er fordi sinkmetallet forsvinner fra overflaten av sinkbiten, og det vil bli dannet et belegg av kobbermetall. Sink ligger til venstre i spenningsrekka, så den gir fra seg elektroner. Dermed vil det skje en redoksreaksjon hvor sinkmetallet blir oksidert og kobbermetallet redusert. Etterhvert vil vannløsningen av kobberioner bli blank fordi kobberet vil feste seg på sinkbiten. Løsningen vil da ligne på sinksulfat.
For å bedre forstå hva som skjer i spenningsrekka kan vi skrive det slik: sinkmetallet ligger til venstre for kobber i spenningsrekka, og dermed vil sinkbiten gi fra seg de ytterste elektronene til kobbermetallet og danne et positivt ion (Zn2+). Sinkmetallet blir oksidert, samtidig som kobberet blir redusert. Kobbermetallet blir redusert fordi det tar opp to elektroner fra sinkmetallet. Dermed får kobberet formelen (Cu).
For å bedre forstå hva som skjer i spenningsrekka kan vi skrive det slik: sinkmetallet ligger til venstre for kobber i spenningsrekka, og dermed vil sinkbiten gi fra seg de ytterste elektronene til kobbermetallet og danne et positivt ion (Zn2+). Sinkmetallet blir oksidert, samtidig som kobberet blir redusert. Kobbermetallet blir redusert fordi det tar opp to elektroner fra sinkmetallet. Dermed får kobberet formelen (Cu).
Her ser vi hva som skjer : Zn(s) + Cu2+ (aq) ---> Zn2+ (aq) + Cu(s)
Sinkmetall og kobberløsning som vil under en redoksreaksjon bli til sinkionløsning og kobbermetall.
Forsøk 2:
Utstyr: Begerglass, sølvnitratløsning(AgNO3) og en kobbertråd(Cu(s).
Hensikt
Hensikten er det samme som i forsøk1, bare med en annen løsning.
Hypotese
Jeg tror kobbertråden vil reagere på sølvnitratløsningen fordi kobbermetallet vil forsvinne på samme måte som sinkmetallet, og kobber gir fra seg elektroner til sølv.
Fremgangsmåten
Først fylte vi begerglasset med sølvnitratløsning og så tvinnet jeg kobbertråden så det lignet en spiral. Dermed puttet vi kobbertråden i begerglasset.
Resultat og observasjon
Omtrent med en gang kobbertråden(Cu(s) traff sølvnitratløsningen(AgNO3), kom det en reaksjon. Det ble dannet et gråaktig belegg på kobbertråden. Dette er fordi kobbermetallet forsvinner fra overflaten av kobberbiten, og det vil bli dannet et belegg av sølvmetall. Denne reaskjonen er en redoreaksjon. Kobbermetallet er til venstre for sølvmetallet i spenningsrekka, så kobbermetallet avgir elektroner til sølvmetallet. Det blir oksydert, mens sølvmetallet tar opp elektroner og blir redusert.
Her ser vi hva som skjer: Cu(s) + AgNO3 ---> Ag(s) + Cu2+ (aq)
kobbermetall og sølvnitratløsning som under en redoksreaksjon bli til sølvmetall og kobberioneløsning.
Av de to forsøkene lærte jeg hvilken betydning rekkefølgen i spenningsrekka vil si i forhold til hverandre.
