tisdag 13 januari 2009

Laborationer: Galvaniskt element och Aluminiumatomer och kopparjoner

Galvaniskt element
Om man sänker ned två olika metaller i en jonlösning uppstår spänning mellan metallerna. Spänningen blir högre ju längre avstånd det är mellan metallerna i spänningsserien. När man kopplar ihop metallerna strömmar elektronerna från den oädlare metallen till den ädlare. Den oädlare blir minuspol och den ädlare blir pluspol. Detta är kallas för galvaniskt element. Vanliga batterier är galvaniska element. Men detta berättade jag inte innan vi gjorde experimentet. Det pratade vi om efteråt.

Vi gjorde en laboration om detta idragskåpet. Varje grupp koppade i hop en bit magnesium, en bit koppar och en lampa så här:
Sedan sänkte vi ned metallbitarna i utspädd saltsyra (=elektrolyt) och då lyste lampan!
Så här såg det ut i dragskåpet:

Det är ganska effektfullt, magnesiumet fräser och lampan lyser.
Magnesiumatomerna blir till magnesiumjoner eftersom magnesium är oädlare än koppar.
Elektronerna som magnesiumbiten avger strömmar genom sladden, till lampan, ned till kopparbiten och ut i saltlsyran. En sluten krets.
Vid magnesiumbiten:
Mg -> Mg2+ + 2e- (oxidation)
Vid kopparbiten:

2H+ + 2e- -> H2 (reduktion)

Magnesiumbiten blir minuspol och kopparbiten blir pluspol.


Aluminiumatomer och kopparjoner

Vi lade en bit aluminium i en kopparjonlösning. Nu har eleverna lärt sig så pass mycket att de kan förutsäga resultatet:
Kopparjonerna kommer att bli fast koppar och aluminiumatomerna kommer att bli aluminiumjoner på grund av att koppar är ädlare än aluminium. Kopparjonlösningen kommer att förlora sin färg eftersom det är kopparjonerna som ger lösningen den fina turkosa färgen. När kopparjonerna övergår till att bli atomer försvinner även färgen. reaktionsformel:

Al + Cu2+ ->Al3+ + Cu (Som sagt kan jag inte skriva 2+ och 3+ upphöjt som det ska vara här på bloggen eftersom det här programmet inte klarar av det.)

Vi ska titta hur det ser ut i bägaren efter helgen.

Galvaniskt element

Känner ni igen det här försöket? Det var just så här vi gjorde i fredags. Enda skillnaden är att vi hade en glödlampa i stället för en blixt.

Befästa kunskaper, korrosion, och övning

Befästa nya kunskaper
Förra lektionen dök det upp en del nya ord och begrepp. De behövde befästas så därför delade jag ut ett repetionspapper som jag tillverkat. Facit finns här. Vi gick igenom hela övningspappret och det verkade som att ni förstod vad det handlade om.

Korrosion
Metaller som är i kontakt med förorenad luft och surt regnvatten påverkas, de korroderar (= fräts sönder). De ädla metallerna har mycket stor motståndskraft mot korrosion, de oädla korroderar däremot snabbt.

Titta på sidan 16 i kemiboken, MIX3. Där kan du läsa om varför man inte bör använda järnspik till ett koppartak. Det blir nämligen ett galvaniskt element när fukt (surt regnvatten) tränger in mellan spik och plåt. Koppar är ädlast och påverkas inte. Järnet, som är oädlast, kommer att
bilda joner och lösas upp. För att ett galvaniskt element ska fungera måste vätskan mellan metallerna (elektrolyten) innehålla joner. Joner leder ström.


Övning
Vi övade bland annat på att skriva reaktionsformler för till exempel zink i järnjonlösning och nickel i kopparjonlösning. Det gick bra. Övningsuppgifterna hittar du på sidorna 66-67 A1-A5 i MIX 3.

fredag 9 januari 2009

Laboration: Galvaniskt element och Vad händer med aluminiumfolien?

Jag tror att jag skriver om eftermiddagens laboration i helgen eller i nästa vecka i stället. De här sköter sig själva över helgen:
.

Trevlig helg!

önskar Åsa

Runby skola

torsdag 8 januari 2009

Ädla och oädla metaller

Inledning
Er tjugonde och sista termin på Runbyskolan kunde knappast ha börjat bättre - 60 minuter kemi klockan 8.20. De flesta såg sömniga ut och verkade vara smått chockade av att ha blivit uppskrämda så tidigt för första gången på mycket länge. Jag tänkte att det var bäst att värma upp lite lugnt, så vi pratade om gymnasievalet till att börja med. De flesta verkar vara inställda på samhällsprogrammet med olika inriktning. 6 personer funderade på naturvetenskapsprogrammet, en på omvårdnadsprogrammet och även mediaprogrammet, industriprogrammet och elprogrammet fanns det intresse för i klassen.


Vi invigde de nya anteckningsböckerna med några rader om detta:

Ädla och oädla metaller
Nya ord!

Oxidation = elektroner avges
Exempel: Mg -> Mg 2+ + 2e-
Alltså, en magnesiumatom avger två elektroner och blir en magnesiumjon.

Reduktion = elektroner tas upp
Exempel: Cl- + e- -> Cl-
Alltså, en kloratommatom tar upp två elektroner och blir en kloridjon.


Spänningsserien

Jag satte upp min fina, egentillverkade spänningserieplasch på tavlan. Den är så lång att den inte får plats på ett kort tyvärr.




En annan version, med färre metaller inplacerade:

I spänningsserien står metallerna ordnade efter deras förmåga att avge elektroner (= oxidera) och bilda joner. Väte, H markerar gränsen mellan ädla och oädla metaller. "Viljan" att avge elektroner (= oxidera) ökar ju längre ut till vänster man kommer. Natrium oxiderar alltså lättare än järn. Man kan också formulera det som att natrium lättare bildar joner än järn.

Oädla metaller
(Till exempel kalcium, natrium, magnesium och aluminium)
Reagerar gärna
Bildar lätt joner
Reagerar häftigt med utspädda syror

Ädla metaller
(Till exempel koppar, kvicksilver, silver, platina och guld)
Reagerar ogärna
Bildar ogärna joner
påverkas inte av utspädda syror

Järnatomer och kopparjoner
Jag stoppade ned lite (stålull = järnatomer) i en lösning med kopparjoner. Det såg ut så här:
Kopparjonerna ger lösningen en fin turkosblå färg.
Efter en liten stund ser man att ett fast orange skrofs ligger på bägarens botten och lösningens turkosblåa färg bleknar bort:
Vad har hänt?
Jo, järnet har avgett elektroner som kopparjonerna har tagit upp. Kopparjonerna blir då kopparatomer.
.
Järnet oxideras (lämnar i från sig elektroner)
Fe -> Fe2+ + 2e-
.
Kopparn reduceras (tar upp elektroner)
Cu2+ + 2e- -> Cu
.
Så här kan man också skriva:
Cu2+ + Fe -> Cu + Fe2+
kopparjoner + järnatomer -> Kopparatomer + järnjoner
.
Det orange skrofset är alltså kopparatomer och i lösningen simmar järnjoner. Lösningen fick sin turkosblå färg från kopparjonerna, och när de blir till kopparatomer som lägger sig på bägarens botten försvinner färgen från lösningen.
.
Vi hade kunnat förutsäga detta genom att ta fram spänningsserien och kolla upp vilken av metallerna som är ädlast. Koppar är ädlare än järn. Det betyder att järn bildar joner lättare än koppar.
.
Elektronerna går från en oädlare metall till en ädlare metall.

onsdag 7 januari 2009

Vårterminens no-perioder

Så här har vi lagt upp vårterminen:

Vecka 2-8.............Kemi
Vecka 9.................Sportlov
Vecka 10-16.........Biologi
(Vecka 15 Påsklov)
Vecka 17-24.........Fysik

söndag 4 januari 2009

På torsdag börjar sista terminen i grundskolan för er

Vila upp er ordentligt nu, så att ni är på alerten när vi kör igång.

Vi ses!