Några element placering i den elektrokemiska spänningsserien

Nedanstående innehåll är skapat av Mimers Brunns besökare. Kommentera arbete

Några element placering i den elektrokemiska spänningsserien



Innehåll

Framsidan………………………1
Inledning .....................................2
Hypotes .......................................2
Genomförande .............................3
Resultat ........................................4
Slutsats..........................................5
Diskussion.....................................5



Inledning:

Syftet med laborationen var att ta reda på vilka av metallerna (zink, koppar och järn) kunde reducera H+ till H2. Vi skulle också bestämma reaktionsformlerna för metallerna zink, järn och koppar i olika saltlösningar om de reagerade. Efteråt skulle vi ordna Zn, Cu, Fe, Ag, Na och H2 från oädlast till ädlast grundämne. Vi skulle alltså placera de efter avtagande reduktionsförmåga.



Hypotes:

Vi trodde att zink och järn skulle reagera med saltsyra för att de är oädla metaller. Våra tankar var att zink och järn i saltsyra under bildning av vätgas. Men eftersom koppar är en ädel metall kom vi överens om att järn inte reagera i saltsyra. Detta visste vi från undervisningarna då vi hade pratat om oädla och ädla metaller i saltsyra många gånger. Vi trodde att Zn, Fe och Cu skulle reagera i några av saltlösningarna men vi visste inte i vilka av lösningarna de skulle reagera, därför gjorde vi en snabb diskussion och skrev ner vad jag trodde och vad min medlaborant tyckte. Vi trodde att zink skulle reagera i FeSO4, jag trodde att koppar skulle reagera i ZnSO4 och att järn skulle reagera i CuSO4, medan min medlaborant trodde att koppar skulle reagera i AgNO3 och att järn skulle reagera med ZnSO4.
Men det var faktiskt lite svårare för oss att komma överens om hur placeringen av zink, koppar, järn, silver, natrium och vätgas skulle se ut. Men för att gå vidare gjorde vi en snabb placering av metallerna och den såg ut så här:
Zn, H2, Na, Ag och Cu.



Genomförande:

1.
Tre provrör innehöll (ca 2 cm) saltsyra. Det fanns en polerad bit av metallerna zink, koppar och järn i var sin provrör. Saltsyran hälldes från dragskåpet. Självklart ska glasögonen vara på under blandning av saltsyra.
Grafen visar provrören med en sorts metall i saltsyra lösning.






2. I åtta provrör fanns olika saltlösningar. En provrör med NaCl, två stycken med CuSO4, två stycken med FeSO4, två andra innehöll ZnSO4 och den sista innehöll AgNO3. Tre stycken polerade bitar av zink lades i lösningarna, NaCl, CuSO4 och FeSO4. Tre stycken polerad bitar av koppar sänktes ner i lösningarna, FeSO4, ZnSO4 och AgNO3. Till sist sänktes ner två polerade bitar av järn i lösningarna, CuSO4 och ZnSO4.
Grafen visar de olika provrörens innehåll.










Resultat:

1.

Resultatet på de tre första provrören med zink, koppar och järn i saltsyra lösning såg ut så här:

Metall Sker reaktion? Reaktionsformel
Zn Ja Zn (s) + 2HCl (aq) à Zn2+ + H2 (g)+ 2Cl-
Cu Nej
Fe Ja Fe (s) + 2HCl (aq) à Fe 2+ (aq)+ H2 (g) + 2Cl-
Tabellen ovan visar om de har reagerat med saltsyra eller inte och den visar även reaktionsformeln på de metaller som har reagerat med saltsyran.


2.
Resultatet för lösningarna i de åtta provrören såg ut så här. Reaktionsformeln har skrivits för de metaller som har reagerat i saltsyra lösningen.



Metall Saltlösning Sker reaktion? Reaktionsformel
Zn NaCl Nej
Zn CuSO4 Ja Zn (s)+ CUSO4 à Zn2+(aq)+ Cu(s)+ SO2-4
Zn FeSO4 Nej
Cu FeSO4 Nej
Cu ZnSO4 Nej
Cu AgNO3 Ja Cu(s) +2AgNO3 (aq) àCu2+(aq)+2Ag (s)+ 2NO-3
Fe CuSO4 Ja Fe(s) + CuSO4 (aq) à Fe2+ (aq) + Cu (s) + SO2-4 (aq)
Fe ZnSO4 Nej



3. Genom ovanstående resultat kunde vi ordna metallerna efter avtagande reduktionsförmåga. Så här såg det ut.


Oädlast Ädlast

Na Zn Fe H2 Cu Ag



Slutsats :


Slutsatsen såg väldigt bra ut. Resultatet på första genomförandet var rimligt men det tog tid tills vi såg järnet ändra färg och reagera med saltsyran. Vi fick precis det vi hade förväntat oss. Det var alltså bara de oädla metallerna (zink och järn) som reagerade med saltsyran under bildning av vätgas men inte koppar eftersom den var en ädel metall.
Nästa uppgift tog oss längre tid, men vi fick ändå rätt bra resultat. Vi fick veta att zink reagerar med CuSO4 men inte med NaCl och FeSO4. Koppar reagerade med AgNO3 men inte med FeSO4 och ZnSO4.
Järn reagerade med CuSO4 men inte med ZnSO4. Detta stämde när vi gick genom det under lektionen.
Då när vi hade fyllt i tabellen var det lätt för oss att se vilka av metallerna (Zn, Cu, Fe, Ag, Na och H2) var oädlast och ädlast. Det blev så att Na var oädlast och Ag var ädlast.



Diskussion:

Våra tankar från början stämde rätt bra med resultatet, men man kan fortfarande ställa många viktiga frågor och ta reda på svaret på olika sätt. Ett sätt är att prova och experimentera eller diskutera med många duktiga kemister. En av de viktigaste frågorna som man kan ställa är t.ex. kan metallerna reagera i de olika saltlösningarna om temperaturen minskar eller ökar? Eller hur kommer temperaturen att påverka reaktionen?
Andra vanliga frågor är t.ex. Varför kan inte ädla metaller reagera i saltsyra lösningar medan oädla metaller reagerar och bildar vätgas? Vad finns det för faktorer som medverkar till detta?
Diskussionen var väldigt intressant mellan mig och min medlaborant, för vi hade olika tankar. Vi var överens om att temperaturen kunde påverka reaktionen på olika sätt. Vi sa om temperaturen ökar då kommer det ta mindre tid för att r...