Metallenes spenningsrekke

En redoksreaksjon er en kjemisk reaksjon der elektroner går fra et stoff til et annet. Oksidasjon har vi når et atom eller ion gir fra seg ett eller flere elektroner. Reduksjon har vi når et atom eller ion tar opp ett eller flere elektroner.
Metallatomer har få elektroner i ytterste skall. Derfor vil mange metaller ha lett for å gi fra seg elektroner og danne positive ioner. Dette kalles oksidasjon. Men det motsatte kan også skje. Metallioner kan ta opp elektroner - bli redusert - og danne metallatomer. 

Poenget med dette forsøket er å se på enkle redoksreaksjoner mellom metaller og deres metallioner i vann, og bestemme spenningsrekkefølgen.

Forsøk 1:

Utstyr:
-To begerglass
-Værnebriller
-Sinksulfatløsning (ZnSO₄)
-Kobbersulfatløsning (CuSO₄)
-Kobbertråd (Cu_(s))
-En sinkbit (Zn_(s)

Hypotese:
Hvis vi legger en sinkbit i kobbersulfat tror jeg vil sinkmetallet forsvinner fra overflaten av sinkbiten fordi sinkmetallet reagerer lett med andre metall og gir fra seg elektroner. Dette har med plassering i spenningsrekken å gjøre.

I begerglasset med sinkbiten som vi la i kobbersulfat, får sinkbiten et svart, litt rødlig belegg av kobber. Sinkmetall forsvinner fra overflaten av sinkbiten og blir erstattet med belegg av kobbermetall. Sinkioner blir dannet når sinken går i oppløsning. Vannet blir blått, noe som skyldes kobber-ionet. På den andre siden, i begerglasset hvor vi la en kobberbit i sinksulfat, skjer det absolutt ingenting. 

Sinkmetall + kobberionløsning -> sinkionløsning + kobbermetall

    Zn (s)     +    Cu^2+ (aq)        ->     Zn^2+ (aq)   +   Cu (s)

Zn-atomet danner et Zn^2+ ion, fordi den gor fra seg to elektroner. Sink blir altså oksidert. Cu^2+ ionet tar opp to ioner og blir et Cu-atom. Kobber blir altså redusert.

Grunnen til at det ikke skjer noe med kobberbiten i sinksulfatet, er at kobber ikke gir fra seg elektroner så lett. Sinkatom har lettere for å oksidere enn kobberatom. 

I følge spenningsrekka står Zn til venstre for hydrogen (H), noe som betyr at den har lettere for å gi fra seg atomer enn de som står til høyre for H, noe som Cu gjør. De som står til høyre for H er mer stabile og gir ikke fra seg elektroner så lett. 

Hypotesen viste seg å stemme.

Forsøk 2:

Utstyr:

- Et begerglass

- Vernebriller

- Sølvnitratløsning (AgNO3)

- Kobbertråd (Cu)

Hypotese:

Hvis vi legger en kobberbit i sølvnitratløsningen tror jeg ikke det skjer noe med tråden.

Når vi legger kobberbiten i sølvnitrat blir den først litt svart, før vi ser at det gror et sølvbelegg på den. Lar vi løsningen ligge en stund blir det dannet kobberioner som gjør løsningen blå. Det er altså kobberet som blir løst opp og blandes ut i løsningen. Den kjemiske reaksjonen gjør at det blir frigjort varme.

Ser vi på spenningsrekka, ligger Cu og Ag til høyre for H, noe som vil si at begge er edle metaller. Men siden Ag ligger enda mer til høyre enn Cu, vil det si at det er enda mer edelt. 

Hypotesen er altså feil og det skjer noe med kobbertråden som blir lagt i sølvnitrat. 

Forsøk gjort i samarbeid med Anna.