Elevøvelse 5 - Metallenes spennigsrekke

Hensikten med denne oppgaven var å se hva som skjer når man putter kobber i sølvnitrat og finne ut hva som skjer og hvorfor det skjer.

Utstyr:

• Sølvnitrat (aq)
• Kobber (s) (vi brukte to femtiøringer og en kobbertråd)
• Et glassbeger

·  

Først litt teori

Spenningsrekka er en oversikt over metaller som er ordnet etter spenningspotensialet i metallet. Nederst på spenningsrekka (til høyre i det periodiske systemet) ligger de edle metallene som nesten ikke vil gi fra seg elektroner og tar derfor til seg elektroner (blir redusert). Metaller som ligger langt ned på spenningsrekka er for eksempel sølv, gull og platina. Høyest på spenningsrekka (til venstre i det periodiske systemet) ligger de uedle metallene. De vil derfor sende bort sine elektroner til de elde metallene (blir oksidert). Jo høyrer metallene ligger i spenningsrekka jo lettere oksideres de. Eksempel på metaller som ligger høyt på lista kan være sink, jern og kobber. Denne effekten gir også grunnlaget for batteriets funksjon.

Fremgangsmåte:

Vi puttet kobbergjenstandene i glassbegeret fylt med sølvnitrat. Så ventet vi for å se hvordan kobbermyntene reagerte i væsken. Til slutt tok vi forsiktig kobberbitene opp fra sølvnitratet slik at sølvbelegget skulle bli værende på kobberet.

Observasjoner:

Ikke lange tiden etter at vi hadde puttet kobberet i sølvnitratet så vi at det la seg et sølvbelegg på kobberet. Samtidig som kobbermyntene ble sølvbelagt fikk sølvnitratet et grønnaktig skjær. Etter hvert som kobberet lå der fikk det et tykkere lag med sølv på seg, og vannet ble mer grønnaktig.

Hvorfor skjer dette?

Sølvnitratet er en løsning med frie sølvioner. Disse sølvionene vil legge seg på kobbergjenstandene vi har lagt ned i sølvnitratet. Under redoksreaksjonen er det sølvionene som blir redusert fordi de tar elektroner av kobberionene.

Reaksjonsligningen blir slik: Ag⁺+e^- à Ag

Sølvionene fester seg på kobberet og det dannes derfor et lag med sølv rundt kobbergjenstandene.

Kobberionene har ikke lenger noen elektroner i ytterste skal til å inngå forbindelser med andre stoffer. Kobberionene løsner fra kobbergjenstandene og blir liggende løst i sølvnitratet. Reaksjonsligningen blir slik: Cu à Cu²+2e^-

Etter lang tid vil sølvionene og kobberionene bytte plass. Sølvnitratet vil bli omformet til kobbernitrat som er en saltløsning. Blåfargen i løsningen viser at kobberet blir løst i væsken, altså oksidert. Sølvionene som var i sølvnitratet blir til metallisk sølv.

Til sammen blir redoksreaksjonen slik: Cu+2Ag⁺ à Cu²⁺+2Ag

Grunnen til at sølvionene tar til seg elektroner fra kobberionene er fordi kobberionene er dårligere til å holde på elektronene sine. Det kan vi se på spenningsrekka, der kobber ligger høyrere på lista enn sølv. Sølv som ligger langt ned på lista vil derfor nesten aldri gi fra seg elektroner. Hadde vi lagt en sølvbit oppi en kobberløsning ville derfor ingen ting skjedd. 

Kilder: NDLA.no, Naturfag 3 og Wikipedia

Bilder: meg

- Emma