Enkle redoksreaksjoner – metallenes spenningsrekke

Hensikt

Se enkle redoksreaksjoner mellom metaller og deres metallioner i vann, og bestemme spenningsrekkefølgen.

Fagstoff

Spenningsrekka: 
Li, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Au, Pt
Edelmetaller er lite reaktive. De står til høyre for Hydrogen (H) i spenningsrekka. Vi kan finne  dem som fritt metall i naturen. Typiske edelmetaller er gull, sølv og platina. De fleste metaller er ikke edelmataller.
Redoreaksjon: en reaksjon der det skjer en elektronoverføring.
   Oksidasjon: når et atom eller ion gir fra seg ett eller flere elektroner.
   Reduksjon: når et et atom eller ion tar opp ett eller flere elektroner.

Utstyr

• 3 små begerglass
• Sinksulfatløsning (ZnSO₄)
• Kobbersulfat (CuSO₄), 
• Sølvnitrat (AgNO₃)
• Sink (Zn_(s))
• Kobber  (Cu_(s)) 
• Vernebriller

Forsøk 1:

Hypotese

Kobber i sinksulfat: liten reaksjon, danner seg et belegg på kobbertråden.

Sinkbit i kobbersulfat: Ingenting vil skje.

Framgangsmåte

1. Ta fram to av begerglassene. I det ene heller du sinksulftløsning og i det andre heller du kobbersulfatløsning. 
2. Putt en kobbertråd/bit i sinksulfaten og en sinkspiker/bit i kobbersulfaten.
3. Beskriv hva som skjer i de to begerglassene.
4. Skjer det noe i begge begerglassene? Hvorfor/hvorfor ikke?
5. Hvilket fast stoff blir dannet på overflaten av sinkspikeren/biten?
6. Hvilket ion gir kobbersulfatløsningen den blå fargen, og hva skjer med mengden av dette ionet under reaksjonen?
7. Skriv reaksjonslikningen for reaksjonen mellom sink og kobber. Hvilket stoff er redusert og hvilket stoff er oksidert?
8. Hva sier forsøket deg om disse to metallenes plassering i forhold til hverandre i spenningsrekka?

Konklusjon
Det var motsatt av det jeg trodde. Det skjedde ingenting med kobberet og på sinkbiten dannet det seg et svart lag med kobbermetall.
Kobberionene gir den blå fargen til kobbersulfatet.
Zn(s) + Cu2+ = Zn2+ + Cu(s). Sink gir fra seg to elektroner og blir oksidert. Kobber tar opp to elektroner og blir redusert.
Sink og kobber står ganske langt i fra hverandre i spenningsrekka.

Forsøk 2:

Hypotese

Kobbertråden får sølvbelegg.

Framgangsmåte

1. Fyll sølvnitratløsning i det tredje begerglasset.
2. Putt en kobbertråd/bit og beskriv hva som skjer i glasset.
3.  Hadde det skjedd noe dersom vi hadde puttet en sølvtråd/bit i kobbersulfat? Hvorfor/hvorfor ikke?
4.  Hvilket fast stoff blir dannet på overflaten av kobbertråden/biten?
5. Skriv reaksjonslikningen for reaksjonen mellom sølv og kobber. Hvilket stoff er redusert og hvilket stoff er oksidert?
6. Hva sier forsøket deg om disse to metallenes plassering i forhold til hverandre i spenningsrekka?
7. Hvilken farge vi løsningen i begerglasset få dersom vi lar det stå en stund? Hvorfor? Hvilket ion gir løsningen denne fargen.

Konklusjon
Hypotesen min var riktig. Det dannet seg et sølvbelegg på tråden. Det var tynt først, men utvidet seg over tid til å bli ganske tykt.
Cu(s)+ Ag2+ = Cu2+ + Ag. Kobber blir oksidert og sølv blir redusert.
Kobber og sølv er begge edelmetaller og står til høyre for Hydrogen i spenningsrekka. De er egentlig lite reaktive og har vanskelig for å gi fra seg elektroner for å danne ioner.
Løsningen blir blå og dette er pga kobberet.