Ionforbindelse eller ej - Forsøg og rapport om ioner i Kemi

Side 1

20-11-08 Ørestad Gymnasium [navn fjernet] 2.C.

Hvilken type forbindelse? – ionbinding eller?

Hvilken type stof? – Ionforbindelse eller ej?

Stoffer og kemikalier – Hvad kan vi blande sammen, og hvad er upolært eller polært?

Formål

Jeg vil, med en række forskellige stoffer og kemikalier, undersøge de forskellige

sammensætningers evne til at blive blandet/opløst med hinanden. Jeg vil også finde ud af, om
polariteten i de forskellige stoffer har en betydning, for at stofferne enten kan/ikke kan opløses i

visse kemikalier.

Teori

NaCl som vi også kender som køkkensalt er en ionforbindelse, der er bygget af Na^{+} og Cl^{-} -ioner.
STX 2.g^{+} og Cl^{-} - ionerne har en lige elektronfordeling. For at finde den mest stabile tilstand, skal

der dannes et gitter, hvor der er lige mange positive og negative ladninger.

De forskellige atomer har forskellige elektronnegativiteter, hvilket betyder at de forskellige atomer har forskellige tiltrækningsevner.

Der er blevet opstillet en skala for atomernes elektronnegativiteter, skalaen går fra 0,7 til 4,0. Når tallet er højt på skalaen, betyder det at atomet har en stor tiltrækningsevne, og når tallet er lavt på skalaen, betyder det at atomet har en lille tiltrækningsevne. Disse lave eller høje tal fra elektronnegativitetsskalen kalder vi for EN-værdier.

Med disse EN-værdier kan vi finde atomernes plus- og minuspolariteter i elektronparbindinger.

For eksempel er vandmolekylet et polært molekyle, O-atomet er mere elektronnegativt end H-atomet, derfor er ladningsfordelingen også usymmetrisk i bindingen mellem O og H. Der er overskud af negativ ladning ved O–atomet og underskud af positiv ladning ved H-atomet.

I tilfældet med en C-H – binding, hvor C har en elektronnegativitet på 2,5 og H har en elektronegativitet på 2,1, er forskellen i elektronnegativiteterne så lille, at det ikke ”gælder” og derfor ser man blot molekylet som upolært.

Kommentar [OEG1]: Fint

Kommentar [OEG2]: fint

Side 2

20-11-08 Ørestad Gymnasium [navn fjernet] 2.C.

Hvilken type forbindelse? – ionbinding eller?

Fremgangsmåde

Materialer:

× Stativ til alle vores reagensglas/brønde
× 15 reagensglas/brønde
× Spatler
× Pipetter

Kemikalier:

× Vand
× Ethanol (Sprit)
× Heptan

Stoffer

× Natriumchlorid – Køkkensalt
× Kobbersulfat-vand
× Diiod (pulveriseret)
× Sucrose (sukker)
× Friturefedt (Vindruekerneolie)
× Pentan

Fremgangsmåde Kommentar [OEG4]: fint og rigtig fin

× Vi sætter vores reagensglas/brønde ned i vores stativ
× Finder de stoffer og kemikalier vi skal bruge
× Blander de forskellige stoffer og kemikalier
× Observere og noterer hvad der sker
× Hælder stof- og kemikalie affald ned i de markerede fælles glas/skåle

Kommentar [OEG3]: fint tegning

Side 3

20-11-08 Ørestad Gymnasium [navn fjernet] 2.C.

Hvilken type forbindelse? – ionbinding eller?

Resultater

Stoffets Navn Kemisk Opløses i Opløses i Opløses i - Ioner

Formel Vand, H O - Ethanol- Heptan – - Molekyler

2

polær Alkohol- Rensebenzin - Polære/Upolære
C_{2} H_{5} OH - C_{7} H_{16} - upolær

upolær

Natriumchlorid NaCl Ja Nej Nej Ionbinding Kommentar [OEG5]: og den er så

Kobber (II) Sulfat CuSO Ja Nej Nej Polært

4

Diiod I_{2} Nej Ja Ja Upolær
Sucrose C_{12} H_{22} O_{11} Ja Nej Nej Polær

Friturefedt - Nej Ja Ja -

Pentan C_{5} H_{12} - - - Upolær

polær…

Kommentar [OEG6]: dette er en ionbinding

Side 4

20-11-08 Ørestad Gymnasium [navn fjernet] 2.C.

Hvilken type forbindelse? – ionbinding eller?

Fejlkilder og usikkerheder

Under forsøget står man med mange forskellige stoffer og kemikalier. Det er derfor vigtigt, at være

opmærksom på at skifte eller rense/vaske sin pipette og spatel, for hver gang man går til et nyt

forsøg med nye kemikalier og stoffer.

Diskussion

Tabel over negativitetsforskel:

Hvis forskellen i | Hvis forskellen i | Hvis forskellen i
EN-værdien er | EN-værdien er | EN-værdien er
mellem 0–0,5 | mellem 0,5-1,8 | over 1,8
Upolær | Polær | Ionbinding

elektronparbinding elektronparbinding

I en upolær elektronparbinding deles de bindende elektroner ligeligt. I en polær elektronbinding bliver de bindende elektroner ikke del ligeligt. I en ionbinding er der slet ikke snak om at elektronerne er delt ligeligt eller uligeligt, i en ionbinding afgiver det ene atom simpelthen en elektron til det andet.

Natriumchlorid, NaCl, også kaldt salt, er en ionbinding fordi Na har en elektronnegativitet/EN-

værdi på 0,9 og Cl har en EN-værdi på 3,0 dvs. at der er en elektronnegativtetsforskel på 2,1, hvilket betyder, at det er en ionbinding. Som nævnt lidt længere oppe afgiver den ene atom en elektron til det andet atom i en ionbinding, det er netop derfor at vi også kender salt, NaCl, som

Na^{+} og Cl^{-}, fordi natrium i dette tilfælde afgiver en elektron til klor pga. klors store EN-værdi.

Natriumchlorid, NaCl kunne sagtens opløses i vand, NaCl er jo som sagt en ionbinding og har derfor en elektronnegativitet på over 1,8 og kunne altså godt opløses med vandmolekylerne som Kommentar [OEG7]: rigtig.. husk at forklare hviken betydning det har…

Kommentar [OEG8]: rigtig fint diskussionsafsnit, hvor du forholder dine resultater til teorien…

Side 5

20-11-08 Ørestad Gymnasium [navn fjernet] 2.C.

Hvilken type forbindelse? – ionbinding eller?

er polære molekyler, der altså har en EN-værdi på 1,4 og bliver derfor kategoriseret som polær elektronparbinding, da forskelsværdien ligger mellem 0,5-1,8 som vist i skemaet for oven.

Ethanol og Heptan er begge upolære stoffer. NaCl kunne ikke opløses i Ethanol eller Heptan, her ser vi at upolære stoffer ikke vil blande sig med ionbindinger Vi gjorde os en sjov observation da

saltet klumpede sig sammen som små snefnug/isflager da vi blandede det med Heptan.

Kobber(II)Sulfat, CuSO, er et polært stof, og det kunne let blandes med vand som også er polært.

4

Kobber(II)Sulfat kunne ikke opløses i det upolære Ethanol eller Heptan.

Diiod, I er et polært molekyle fordi der er symmetri i atomet, der er lige mange positive og

2 negative ladninger, hvilket betyder at der er en negativitetsforskel på 0, og at det derfor er en upolær elektronparbinding.

Diiod kunne ikke blandes med vand, men kunne godt blandes med både Ethanol og Heptan.

Her ser vi igen det upolære Diiod kan blandes med det upolære Ethanol og upolære Heptan men ikke med polært vand.

Sucrose, C H O, også kaldt sukker, er polært. Det polære sukker blev opløst let i det polære

12 22 11 vand. Men det ville ikke blande sig med det upolære Ethanol og upolære Heptan.

Vi kender ikke den kemiske formel for friturefedt, men vi ved fra andre kilder [1], at olie og andre fedtstoffer som regel er upolært.

Vores vindruekerneolie kunne ikke opløses i det polære vand, som vi nok ofte har oplevet i et køkken når det roder. Men det kunne opløses i det upolære Ethanol og det upolære Heptan.

Konklusion

1

http://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_polarity

under afsnittet 4,1 Polar molecules

Kommentar [OEG9]: fint

Side 6

20-11-08 Ørestad Gymnasium [navn fjernet] 2.C.

Hvilken type forbindelse? – ionbinding eller?

Vi kan ud fra mine resultater og min diskussion tale om, at polariteten i de forskellige stoffer og kemikalier har en stor betydning for evnen til at blive opløst med hinanden.

Stoffer med ens polaritet kan let gå i opløsning. I et tilfælde, hvor vi har to stoffer/kemikalier, hvor

det ene er polært, og det andet er en ionbinding, kan det stadig lade sig gøre at gå i opløsning med hinanden.

Perspektivering

Pentan, Ethan (det som Ethanol kommer fra) og Heptan og elleve andre kemiske forbindelser går ind under en kategori, der hedder Alkaner. Alkaner er i grunden, en kæde af Carbon-atomer, som er bundet sammen med enkeltbindinger. Alle alkaner er upolære.

Jeg har i vores forsøg brugt Ethanol og Heptan i forbindelse med olie, hvilket var en succes, da olien sagtens kunne opløses i Ethanol og Heptan.

I 1.g. lavede vi et forsøg, som hed ”Fedt i chips forsøg”, her ville vi finde ud af hvor mange gram fedt, der egentlig var i 100g Kim’s Chips, taget i forhold til hvad pakken selv sagde. Vi knuste chipsene så de var helt knuste, og næsten pulveriseret, hvorefter vi gjorde brug af det upolære Pentan, C H. Vi blandede Pentan sammen med vores chips, og anbragte derefter den blandede

5 12 masse i et filter. Under sammenblandingen af Pentan og chips, skulle alt olien gerne sætte sig sammen med Pentanen på grund af deres fælles polaritet.

Efter at have filtreret den sammenblandede Pentan og Olie/chips, skulle vi fordampe Pentanen så

vi blot havde olien tilbage til at veje.

Dette forsøg lykkedes, med kun små spor af resterende Pentan i olien.

Kommentar [OEG10]: fint

Kommentar [OEG11]: rigitg god rapport, hvor du har de rigtige afsnit med det rigtige indhold. Især en rigtig god diskussion.. det er jo her man viser et selvstændigt stykke arbejde….

Kommentar [OEG12]: