Laboration med stålull och CuSO4.

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

Laboration med stålull och CuSO4.


Uppgift: Blanda CuSO4 med vatten i en bägare. Ta sedan en bit stålull, rulla ihop den till en liten boll och stoppa ner i vätskan. Lyft sedan upp den och observera. Vad händer och varför?

Hypotes: När vi blandar CuSO4 och H2O får vi en mycket intensiv blå färg i lösningen. När vi sedan tillsätter bollen av stålull och låter den ligga kvar ett tag så tror vi att kopparsulfaten börjar fräta på stålullen vilket gör att den ändrar färg eftersom att den i samband med frätningen reagerar med kopparen i CuSO4.

Material: Bägare, vatten, CuSO4, stålull.

Utförande: Vi lägger i CuSO4 i en bägare och häller sedan på lite vatten åt gången och blandar tills all CuSO4 har löst upp sig. Sedan lägger vi i stålullen som vi format till en boll, dock inte så hårt packad, i lösningen och låter den ligga där. Efter bara någon minut så tar vi upp stålullen och ser efter vad som har hänt.

Resultat: Stålullen hade ändrat färg till rödbrun och små bitar av rödbrun stålull föll till botten på bägaren när vi lyfte upp stålullen. Vätskan är inte heller lika blå utan har grumlat sig och blivit mer grönlik samt att lösningen blev aningen varmare.

Slutsats: Orsaken till att lösningen blir blå från början beror på att kopparsalter är blå eller gröna till färgen. Vattenlösningar av kopparsalter innehåller nämligen jonen Cu(H2O)42+, vilket ger lösningarna deras blå färg. Vår hypotes stämde inte helt eftersom att vi trodde att lösningen skulle börja fräta på stålullen men när vi lägger i stålullen i lösningen sker en reaktion, redoxreaktion (=den kemiska reaktionen när oxidation och reduktion sker samtidigt, vilket är nödvändigt om joner ska kunna bildas, vilket gör dessa reagerande ämnen till ett redoxpar) där stålullen ger ifrån sig joner och de frigjorda elektroner tas direkt upp av lösningens kopparjoner och omvandlar dessa till metallisk koppar (neutrala kopparatomer) vilket innebär att stålullen får ett lager av den rödbruna kopparfärgen på sig. På så sätt avtar också den blå färgen på lösningen med CuSO4 och vi förstår att lösningen inte fräter utan genomgår redoxreaktion. Reaktionen (med järn) kan skrivas:

Fe → Fe2+ + 2e (=oxidation)
Cu2+ + 2e- → Cu (=reduction)
__________________________________________
Cu2+ + Fe → Cu + Fe2+

Anledningen till att elektronerna går från järn till koppar (=redoxreaktion, där järnet bildar oxidation och CuSO4 bildar reduktion) och inte tvärtom är eftersom att järn är en oädlare metall än koppar, vilket visas i spänningsserien, och elektronerna går alltid från en oädlare metall till en ädlare metall precis andra ämnen alltid strävar efter att få sitt yttre atomskal fullt med valenselektroner – de strävar efter en ädelgasstruktur. Detta beror på att mycket energirika ämnen kan vara så instabila att de faller sönder för stötar och slag under utvecklingen av stora energimängder, exempel på det är explosivämnen. Dessa reaktioner beror alltså på en strävan att energi...