Metaller #3

Forsøg med metaller i opløsning:

I dag lavede vi 2 forsøg omkring metallers opløselighed.

Til forsøgene skulle vi bruge:

- 1 kobbertråd

- Jernsøm¨

- Kobbersulfat (CuSO4)

- Sølvnitrat (AgNO3)

- Demineraliseret vand

- 1 minereagensglas + stor klemme

- Bægerglas

- Stativ

1. forsøg:

Her skulle vi først hælde lidt AgNO3-opløsning ned i et minireagensglas.

 

Bagefter skulle vi anbringe kobbertråden deri, og se hvad der skete med den.
 

Som i kan se på billedet, blev der efter noget tid dannet et "sølvlag" omkring den nederste del af kobbertråden. Det gør der, fordi at kobberet overfører elektroner til AgNO3, og derved dannes der frit sølv på fast form.

De ioner der blev dannet var: Ag+ og NO3- 

En reaktionsligning for det første forsøg kunne være:

AgNO3 + Cu = Ag + CuNO3 (kobberet ofrer altså sin "frihed" for at sølv nu står frit)

Dette forsøg har altså lært os at Ag er mere ædelt end Cu, fordi det er det mindst ædle metal der overgiver sine elektroner til det mest ædle.

2. Forsøg:

Her skulle vi starte med at hælde CuSO4-pulver og demineraliseret vand i et bægerglas.
 

Så hældte vi opløsningen over i et reagensglas og anbragte jernsømmet deri.
 

 

På billedet kan man tydeligt se det fine "kobberlag" der har lagt sig henover sømmet. Det har det fordi at jern, her er vores "offermetal", som tærres til fordel for det mere ædle kobber. Der bliver altså dannet frit Cu på fast form.

De ioner der bliver dannet er: Cu++ og SO4-- + Fe++

 

En reaktionsligning for forsøget:

CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4 (Her "ofrer" jern sig så til fordel for kobber, som nu står frit)

Dette forsøg har vist os at Cu er mere ædelt og derved stærkere end Fe.  

Metaller #2

Forsøg med spændingsrækken:

Vi skulle lave et forsøg hvor vi skulle måle spændingsforskellen mellem forskellige metaller i salt-vand. Bagefter skulle vi fremstille vores egen spændingsrække.

Vi skulle bruge: 

- kobberplade

- aluminiumplade

- blyplade

- zinkplade

- jernplade

- salt (NaCl) 

- voltmeter

- 2 ledninger

- 2 krokodillenæb

- elementglas 

- fint sandpapir

Først opløste vi en spiseskefuld salt i et elementglas, der var halv fyldt med vand. 

Så "rensede" vi alle materialeplader med vores fine stykke sandpapir. (Det gør vi for at fjerne oxidlaget og komme ned til det rene lag metal) 

Derefter anbragte vi kobberpladen i salt vandet^. Vi fastgjorde et krokodillenæb, der var sat til et voltmeter, til pladen. 

Vi tog derefter én efter én de forskellige metalplader og satte det andet krokodillenæb fast til dem:

Det der sker under vores forsøg er, at det ene metal(det mindst ædle) vil ofre sig for det andet metal(det mest ædle). Det gør det ved at afgive sine elektroner til det andet metal. Den elektriske strøm af elektroner er så spændingen. De uædle stoffer er altså meget reaktionsvillige, og derfor afgiver de deres elektroner nemmere.

Her i vores forsøg vil det altså være alle fire metaller, der er de uædle, og kobber der er mest ædelt. 

Her er et skema over vores forsøgs-resultater:

Metal:	Kemisk tegn:	Spænding ud fra Kobber:
Bly	Pb	0,3
Zink	Zn	0,8
Aluminium	Al	0,6
Jern	Fe	0,1

Så ifølge vores lille forsøg, vil spændingsrækken for disse metaller altså se sådan her ud:

Zn, Al, Pb, Fe

Men sådan er det faktisk ikke 100% i virkeligheden. Forvirringen omkring vores resultater kan skyldes metallernes oxidlag - i forhold til hvor godt de er slebet, hvor tykt det var under førsøget osv. 

Den rigtige spændingsrække ser således ud:

Spændingsrækken:

Er et billede på metallers "atomspænding", altså om de nemt eller slet ikke afgiver nogen speciel spænding = elektriskstrøm af elektroner. Alle metallerne til venstre(de såkaldte uædle metaller) er meget reaktionsvillige og kan blive kaldt "offermetaller" da de nemt tærres/opløses i stedet for de ædlere metaller. Og de metaller der så er placeret til højre på rækken, er så de ædle metaller, dem der har svært ved at afgive elektroner og derfor så bare modtager dem. 

H(Hydrogen) kunne man måske godt tænke var lidt mærkelig at have på spændingsrækken. Men faktisk, så bruger man Hydrogen som 0punkt = udgangspunktet, når man måler spændingsforskelle. 

Metaller #1

I dag har vi lavet et forsøg hvor vi overordnet skulle undersøge forskellen mellem ikke-metaller og metaller. Vi skulle i alt lave fire små forsøg. 

Vi skulle bruge:
- materialeæske
- et lille stykke sandpapir
- lampefatning med en pære på 6V
- 3 ledninger
- strømkilde
- porcelændskål
- trefod
- keramiknet
- gasbrænder
- tændstikker

1. Forsøg
Vi skulle teste de forskellige metallers metalglans ved brug af sandpapir.

Resultatet blev at alle metallerne fik en metalglans, da sandpapiret nedbrød det oxidlag der ellers normalt ligger omkring metallerne og derfor kunne man så se de forskellige metallers glans. 





Nogle typiske kendetegn for de forskellige metaller er: 

Jern: har farven sølv, tungt, hårdt.
Messing: farven guld, tungt, hårdt
Bly: farven mørkt sølv, blødt, tungt
Kobber: kobberfarvet, tungt, hårdt
Aluminium: har farven sølv, let, lyst, hårdt

2. Forsøg
Her skulle vi undersøge disse ikke- metallers og metallers evne til at lede strøm. 

Her kan i se vores forsøgsopstilling: ->







Her er et skema som viser vores resultater i forhold til om materialet var en god/dårlig strømleder, hvis pæren lyste = god strømleder og hvis den ikke gjorde = dårlig varmeleder:

Materiale	Lyser	Lyser ikke
Messing	X
Jern	X
Bly	X
Glas		X
Aluminium	X
Kobber	X
Gummi		X
Nylon		X

3. Forsøg
Her skulle vi teste de samme ikke- metaller og metaller. Denne gang i forhold til hvor gode varmeleder de er. Vi lavede en forsøgsopstilling der ser sådan ud.

Vi testede skiftevis de forskellige materialer ved forsigtigt at holde den ene ende af materialestangen ned i porcelænsskålen med kogende vand. 

Vores forsøgsresultater så sådan ud:

Stof	God varmleder	Dårlig varmleder
Messing	X
Jern	X
Bly	X
Glas		X
Aluminium	X
Kobber	X
Gummi		X
Nylon		X

4. Forsøg
I dette forsøg skulle vi efter vægt ordne metallerne i en rækkefølge med det letteste først og tungeste sidst. 

1. Aluminium
2. Messing
3. Kobber
4. Jern
5. Bly

Metallers egenskaber er som vi også har fundet ud af i disse forsøg:  strømledende, varmeledende og har metalglans. Disse egenskaber skyldes den måde metalatomerne er bundet sammen på. Metalatomer sidder sammen i et metalgitter, og de yderste elektroner svæver frit mellem hinanden, hvilket kaldes metalbinding. Gitteret skaber metalglansen og de frie elektroner skaber de gode varme- og strømledningsevner.

Syre base forsøg #4

I dag skulle vi ved hjælp af syre og base lave en neutral væske. Altså neutralisation. 

Vi skulle bruge:

- 2 bægerglas

- 1 cylinderglas

- 2 plastsprøjter

- glasspatel 

- tragt

- porcelænsskål

- trefod

- gasbrænder

- filtrerpapir

- indikatorpapir

- fortyndet HCL

- fortyndet NaOH

- BTB- indikator
- HUSK SIKKERHEDSBRILLER

Vi startede med at lave en opstilling som så således ud:
 

Så hældte vi først 50ml syre ned i bægerglasset til venstre, og derefter 50ml base ned i bægerglasset til højre. 

For ikke at blande syren og basen sammen, havde vi både en syresprøjte og basesprøjte. Dem brugte vi til skiftevis at suge HCL og NaOH op og sprøjte det ned i cylinderglasset. For at kunne se hvornår vi ramte en neutral blanding, hældte vi noget BTB-indikator ned i cylinderglasset.
 

Målet var så derefter at ende med en nogenlunde grøn farve(neutral væske), som fx denne ->




Efter meget biksen og baksen, frem og tilbage - endte vi med denne grønne = neutrale væske.

 

Efter at have fået en neutral væske, hældte vi væsken ned i en ren porcelænsskål. (Kort efter dette, blev væsken pludselig mere blå) 

For at kontrollere at vi havde ramt et neutralt punkt, afsatte vi hjælp af en glasspatel en dråbe på et stykke indikatorpapir. 

 

Indikatorpapiret fik ikke helt den ønskede lysegrønne farve- men den var godt på vej, og lige over grænsen til neutral.

 

Bagefter satte vi porcelænsskålen på en trefod over en blussende gasbrænder. Det gjorde vi for at brænde den neutrale væske/ vandet væk. 

Da skålen var kogt tør, slukkede vi straks for blusset.
Det der var tilbage var salt. 
<-

Det dette forsøg har vist os, er altså at

BASE + SYRE = SALT + VAND

 

Altså at en ellers så farlig syre og base, faktisk kan neutralisere hinanden. Dette sker fordi at syren består af (H + syrerest), og basen tit består af (metal + OH), og dette kan omskrives til:

(H + Syrerest) + (metal + OH) -> (metal + syrerest) + H₂O

 

Syrens hydrogen (H) og basens hydroxid (OH) går sammen og danner vand (H₂O).

Resten af basen (ofte et metal) sammen med syreresten er et salt.

Der findes mange forskellige slags salte med forskellige egenskaber, alt efter hvad de består af. Nogle salte er ufarlige og endda spiselige, mens andre er giftige.

Syre base forsøg #3

I dag skulle vi lave et forsøg med calcium(et metal). Vi skulle teste hvordan det reagerer med vand, og derefter CO2.



Vi skulle bruge:
- calciumpulver
- reagensglas
- tændstikker
- tragt
- filtrerpapir
- lige glasrør
- indikator-papir



Først skulle vi hælde ca. 1/3 vand op i et reagensglas, bagefter skulle vi komme noget calcium ned i vandet, og derefter lægge en glasplade over.

Da calciummet var nogenlunde opløst, skulle vi løfte glaspladen og antænde den dannede luftart med en tændstik. Det sagde desværre ikke et særligt stort bum, men dog vidste vi stadig at den antændte luftart var hydrogen.







Nu skulle vi filtrere væsken igennem en tragt med filtrerpapir, og ned i et nyt reagensglas. Og som i kan se på billedet, er væsken nu 100% ren og filtreret. ↓

Derefter skulle vi ved hjælp af et glasrør putte en dråbe af væsken ned på et stykke indikatorpapir, for at finde væskens pH-værdi. Væsken var som i kan se på billedet basisk. ↓

 

Da vi så havde påvist at væsken nu var basisk, tog vi et lige glasrør og et stykke filtrerpapir (som set på billedet i venstre side) og pustede forsigtigt gennem den klare væske.  
←






Det der sker, er at når calcium reagerer med vand, dannes der kalkvand. Og kalkvand kan faktisk bruges som CO2 indikator- og det man så kan se på netop dette billede er at væsken er blevet mælkehvid eller lidt "uklar/grumset" hvilket indikerer det CO2 som vi pustede i væsken.