Kemi 1 Labb 5

biology

LABORATIONSRAPPORT

 

LABORATIONENS TITEL:      Metallernas spänningsseie

KURS:                                         Kemi 1

FÖRFATTARE:                           Joe Såklart 🙂

SAMMANFATTNING:                     Genom att undersöka hur olika metaller reagerar med olika syror ska vi kunna bilda en uppfattning kring den elektromagnetiska spänningsserien och bygga vår egna utifrån de resultat vi kommer att erhålla.


Elektromagnetiska spänningsserien || Laboration 20 juni 2015

Syfte – Genom att undersöka hur olika metaller reagerar med olika syror ska vi kunna bilda en uppfattning kring den elektromagnetiska spänningsserien och bygga vår egna utifrån de resultat vi kommer att erhålla.

 

Hypotes – I och med att vi vet att oädla metaller oxideras lättare än ädla samt att alla molekyler strävar efter att ha så låg energiinnehåll som möjligt så torde resultatet visa upp exempel på den elektromagnetiska spänningsserien samt hur den verkligen ser ut i praktiken då vi kommer att bevittna ädla och oädla metaller reagerar (eller inte) med jon lösningar vilket kommer förklara lite kring deras energiinnehåll osv.

Materiel
OH-plast, anteckningsblock

Kemikalier:
CuSO4  – 1 mol/d
Pb(No3)2 – 0,5 mol/dm3
MgCl2– 1 mol/dm3
ZnSO4 – 1 mol/dm3
AgNO3– 0,1 mol/dm3
HCl – 4 mol/dm3
Små klippta flisor av koppar, bly, magnesium och zink.

Utförande

De olika solida ämnena lades på en bit papper under respektive namn varpå en jon lösning som också namnges på rutan (se bild nedan) doppades på metallbiten.

Koppar

CuSO4

Zink

CuSO4

Bly

CuSO4

Magnesium

CuSO4

Koppar

ZnSO4

Zink

ZnSO4

Bly

ZnSO4

Magnesium

ZnSO4

Koppar

MgCl2

Zink

MgCl2

Bly

MgCl2

Magnesium

MgCl2

Koppar

Pb(NO3)2

Zink

Pb(NO3)2

Bly

Pb(NO3)2

Magnesium

Pb(NO3)2

Koppar

HCl

Zink

HCl

Bly

HCl

Magnesium

HCl

Koppar

AgNO3

Zink

AgNO3

Bly

AgNO3

Magnesium

AgNO3

 

Resultat

Tabellen redovisar de olika reaktionerna vi fick. De grönmarkerade visar på att jonlösningen och metallen reagerade, samt den vitmarkerade visar på att ingen reaktion förekom.

Reaktion Ingen reaktion
Koppar Zink Bly Magnesium
       
CuSO4 CuSO4 CuSO4 CuSO4
Koppar Zink Bly Magnesium
       
ZnSO4 ZnSO4 ZnSO4 ZnSO4
Koppar Zink Bly Magnesium
       
MgCl2 MgCl2 MgCl2 MgCl2
Koppar Zink Bly Magnesium
       
Pb(NO3)2 Pb(NO3)2 Pb(NO3)2 Pb(NO3)2
Koppar Zink Bly Magnesium
       
HCl HCl HCl HCl
Koppar Zink Bly Magnesium
       
AgNO3 AgNO3 AgNO3 AgNO3

 

För att förklara detta krävs en förståelse för den elektromagnetiska spänningsserien där det finns olika lagar eller regler som bestämmer hur en reaktion går till. Bland annat så vet vi att en ädel metall-jon reduceras vid kontakt med en mindre ädel metall. Alltså ju ädlare en metall-jon är desto högre benägenhet har den jonen för att reagera med en mindre ädel metall. Detta ser vi exempel på inte minst hos silvernitratjonerna som reagerar med alla metaller den kommer i kontakt med och det är en reducering ifrån silvernitratet och en oxidering ifrån metallerna som sker.

I en redox-formel skulle det se ut enligt följande:

Ox: Cu(s) à Cu2+(aq) + 2e
Red: Ag2- (aq) + 2e à Ag(s)
Reaktionsformel: Cu(s) + Ag2- (aq) +NO3 à Ag(s) + NO3 + Cu2+(aq)

Ox: Zn(s) à Zn2+(aq) + 2e
Red: Ag2- (aq) + 2e à Ag(s)
Reaktionsformel: Zn(s) + Ag2- (aq) +NO3 à Ag(s) + NO3 + Zn2+(aq)

Ox: Pb(s) à Pb2+(aq) + 2e
Red: Ag2- (aq) + 2e à Ag(s)
Reaktionsformel: Pb(s) + Ag2- (aq) +NO3 à Ag(s) + NO3 + Pb2+(aq)

Ox: Mg(s) à Mg2+(aq) + 2e
Red: Ag2- (aq) + 2e à Ag(s)
Reaktionsformel: Mg(s) + Ag2- (aq) +NO3+2 à Ag(s) + NO3+2 + Mg2+(aq)

Ser vi sedan till saltsyran så märker vi även av att den reagerar med de flesta metaller. Redoxreaktionen skulle se ut enligt följande för de metaller som reagerade.

Saltsyra

Ox: Zn(s) à Zn2+(aq) + 2e
Red: 2H+ + 2e à H2(g)
Reaktion: Zn(s) + H+(aq) + 2Cl- à H2(g) + Zn2+(aq) + 2Cl(aq)

Ox: Pb(s) à Pb2+(aq) + 2e–       
Red: 2H+ + 2e à H2(g)
Reaktion: Pb(s) + H+(aq) + 2Cl- à H2(g) + Pb2+(aq) + 2Cl(aq)

Ox: Mg(s) à Mg2+(aq) + 2e
Red: 2H+ + 2e à H2(g)
Reaktion: Mg(s) + H+(aq) + 2Cl- à H2(g) + Mg2+(aq) + 2Cl(aq)

Blynitrat

Ox: Zn(s) à Zn2+(aq) + 2e
Red: Pb2- (aq) + 2e à Pb(s)

Ox: Mg(s) à Mg2+(aq) + 2e
Red: Pb2- (aq) + 2e à Pb(s)

Zinksulfat

Ox: Mg(s) à Mg2+(aq) + 2e
Red: Zn2- (aq) + 2e à Zn(s)
Mg(s) + Zn2+(aq) + SO42-(aq) à Mg2+(aq)+SO42-(aq)+Zn(s)

Kopparsulfat

Ox: Zn(s) à Zn2+(aq) + 2e
Red: Cu2- (aq) + 2e à Cu(s)
Zn(s) + Cu2+(aq) + SO42-(aq) à Zn2+(aq)+SO42-(aq)+Cu(s)

Ox: Mg(s) à Mg2+(aq) + 2e
Red: Cu2- (aq) + 2e à Cu(s)
Mg(s) + Cu2+(aq) + SO42-(aq) à Mg2+(aq)+SO42-(aq)+Cu(s)

Ox: Pb(s) à Pb2+(aq) + 2e
Red: Cu2- (aq) + 2e à Cu(s)
Pb(s) + Cu2+(aq) + SO42-(aq) à Pb2+(aq)+SO42-(aq)+Cu(s)
Felkällor – Filmens grafik och ljud var tyvärr lite under det normala standard tekniken är van vid vilket kan resulterat i att avläsandet av resultat kan blivit felaktigt.

Diskussion

Man kan välja att tolka resultaten på olika sätt för att nå fram till sin slutsats. Bland annat kan man läsa av schemat vertikalt eller horisontalt för att undersöka vilken specifik lösning eller vilken specifik metall som reagerat.

Ser vi till de olika lösningarna så finner vi att silvernitrat och magnesiumsulfat aggerat som varandras motpoler, där AgNo3 reagerar med alla metaller och MgSo4 inte reagerat med någon alls.

Ser vi till det lodrätta så finner vi att ingen metall reagerat med samma antal lösningar.
Cu reagerar med 1 lösning.
Pb reagerar med 3 lösningar
Zn reagerar med 4 lösningar.
Mg reagerar med 5 lösningar.

Detta säger en hel del om ädelheten hos dessa olika metaller. I och med att vi vet att om en lösning som innehåller metalljoner reagerar med en metall så kommer den lösningen att oxideras till en atom i solid form medan metallen kommer att övergå till joner. Detta beror på att jonlösningen är mer ädel, alltså mer elektronegativ vilket gör att den enklare drar till sig elektroner ifrån metallen. I vårt fall så innebär detta att ju mer reaktivt en metall är med jonlösningar desto mer oädel och elektronegativ är den.

Då vi även vet att en elektromagnetisk spänningsserie går ifrån oädel från vänster till ädel åt höger så bör vi kunna konstatera att magnesium (s) som reagerade med 5 av 6 jonlösningar är den mest oädla av alla metaller på bordet. Därefter kommer Zink (s) som reagerade med 4 lösningar vilket säger oss att den är oädel men inte fullt lika oädel som magnesium då den reagerat med 5 lösningar. Efter den finner vi att bly står näst på tur samt koppar därpå. Detta berättar för oss att den elektromagnetiska spänningsserien för våra metaller skulle se ut enligt följande:

Mg, Zn, Pb, Cu där vi går från oädel till ädel. Här kan vi även ta användning av det periodiska systemet då ju ädlare metall du har desto högre elektronegativitet har man även.

Slutsats

I och med att atomer alltid söker sig till att nå ädelgasstruktur vilket i sin tur bidrar till ett lågt energiinnehåll så är det fullt naturligt att den som är närmst ädelgasstruktur, alltså mest ädel önskar dra till sig elektroner mest och även gör det. Dock så kan det även handla om elektronegativitet när vi har två olika atomer som önskar en valenseelektron lika mycket vilket vi kan se i kopparens fall där den har en lägre elektronegativitet än exempelvis bly men ändå står till höger om denne i serien. Genom att en atom har ett lägre energiinnehåll så är den även mer stabil och mer energi krävs för att bryta de bindningarna som råder emellan dessa. Det vi även har bevittnat är spontana reaktioner, något som kan översättas till naturliga reaktioner, vi behövde alltså inte tillföra någon energi för att dessa reaktioner skulle ta fart vilket. Alltså så har våra reaktioner och vår mindre version av den elektromagnetiska spänningsserien följt den verkliga spänningsserien och dess lagar. När en mer ädel metalljon reagerar med en metall kommer den att spontant ta upp elektroner ifrån den och bilda metallatom medan den ursprungliga mindre ädla metallen övergår till jonform.

 

Publicerad av Joe

Hey! Vanlig kille i Svealand som studerar lite ämnen i samband med jobb för att till HT16 fortsätta med högskolestudier. Är varken överambitiös eller avdankad, hamnar där mitt emellan. Thats it!

6 reaktioner till “Kemi 1 Labb 5

  1. Hej! det här har ingenting med ditt inlägg att göra, jag undrar bara om du skulle vilja hjälpa mig med en grej? Jag går sista terminen i nian och ska nu skriva en labrapport om celldelning i lökceller. Vi klippte av en liten bit av en rot, la den i ett provrör med saltyra. Väntade. och sedan kollade i ett mikroskåp med hjälp av metylenblått emellan två täckglas. Vad är det som händer då? Varför? vad kan man dra för slutsats?

    Gilla

    1. Hejhej! Ja i och med att jag studerar läkarprogrammet just nu så borde jag ha god koll på just celldelning. Dock är jag osäker vad gäller växtceller.

      Frågan är, vad såg ni när ni kikade i microskopet? Rent spontant så känns det som att saltsyran kommer degradera cellerna/cellmembranet ( i och med den ökade vätekoncentrationen H från HCL = pH sjunker och blir surt) därav så dör cellerna. Saltsyra kan även vara frätande för huden och det är av samma anledning, att den degraderar cellerna i huden.

      Men om du berättar lite mer om vad ni såg i microskopet så kan jag hjälpa till med ett mer specifikt svar.
      Hälsningar
      Joe

      Gilla

      1. IMG_9293.jpg, vet inte om du kan se bilden med ifall du kan göra det så var det dehär vi såg. Men då undrar jag vad det var vi såg?

        Gilla

  2. Hej Joe!

    Jag har tidigare skrivit till dig, men försöker igen … jag läser biologi 2 och kemi 1 på hermods just nu och är snart klar med dessa ämnen. Det skulle betyda mycket för mig ifall du hade kunna ge mig lite tips och råd ang slutprovet. Då jag skulle vilja ha minst ett C/B i slutbetyg. (Har fått A på mina inlämn) Finns det något jag bör plugga mer på än bara mina inlämningar samt något jag bör tänka extra på osv.

    Ha det bäst,

    Daniella

    Gilla

  3. Tack för dina finna omtanke! Det du har gjort hjälpte mig otroligt som en extra inspiration, därför vill jag verkligen tacka dig Joe. Tack för allt du har gjort!

    Gilla

Lämna ett svar till Daniella Avbryt svar

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com-logga

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut /  Ändra )

Google-foto

Du kommenterar med ditt Google-konto. Logga ut /  Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut /  Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut /  Ändra )

Ansluter till %s

%d bloggare gillar detta: