Fældningsreaktioner med letopløselige og tungtopløselige salte | Forsøg og rapport i Kemi

Side 1

Rapport om forsøg med fældningsreaktioner

- Udarbejdet af Kasper Rydberg, 2.e

- Forsøg lavet i samarbejde med [navn fjernet], 2.e

Formål:

Formålet med dette forsøg er at forsøge at finde ud af, hvad der sker, når to letopløselige stoffer i form at saltopløsninger blandes sammen. Her vil vi studere resultaterne fra forsøget og se, om der findes nogen sammenhæng i måden stoffer eventuelt binder sig sammen på. Vi vil kigge på, om der dannes bundfald ved sammenblanding af forskellige slatopløsninger, og i så fald, hvad dette fænomen skyldes.

Hypoteser:

Det vi forventer ved dette forsøg er, at når vi blander to letopløselige stoffer med hinanden, vil stofferne blive opløst og derefter finde sammen i andre kombinationer, og dermed vil der opstå et tungtopløseligt stof, som vil falde til bunden som bundfald. De resterende stoffer vil blot findes i sammenblandingen som såkaldte tilskuer-ioner. Hypoteserne er altså, at en dannelse eller bibeholdelse af letopløselige stoffer ikke danner bundfald, og at det derfor kun er de tungtopløselige stoffer, der danner det synlige bundfald.

Teori:

Når to opløsninger af forskellige letopløselige salte blandes, vil disse blive opløst. I de tilfælde hvor bundfaldet opstår er der tale om, at de ioner, som før var bundet sammen i salte går fra hinanden, og herefter går sammen i andre kombinationer med modsat ladede ioner fra det andet stof. Her vil bundfaldet så dannes, hvis de modsat ladede ioner fra stofferne går sammen og danner et salt som netop er tungtopløseligt. At dette stof er tungtopløseligt betyder, at det ikke kan opløses, og det vil derfor falde til bunds. Grunden til at stoffet bliver tungtopløseligt er, at de modsat ladede ioner går sammen i et stærkt iongitter, som ikke kan brydes i blandingen. I en sådan situation hvor et tungtopløseligt stof bliver dannet af letopløselige stoffer kaldes for en fældningsreaktion. Det er netop disse fældningsreaktioner vi skal kigge på ved dette forsøg. Jeg har opstillet et eksempel med en fældningsreaktion for at illustrere princippet:

To salte, NaCl(aq) og AgNO

3

(aq), blandes sammen i vand. Her bliver saltene opløst da disse to salte er letopløselige. Når disse opløses frigøres ionerne i de to salte fra hinanden, således at vi nu

                                                   +      -      +          -
har følgende ioner flydende rundt mellem hinanden i vandet: Na (aq), Cl (aq), Ag (aq) og NO (aq).

3

Jeg kan nu opskrive et ionreaktionsskema over fældningsreaktionen:

Na^{+} (aq) + Cl^{-} (aq), + Ag^{+} (aq) + NO^{-} (aq) 🡪 AgCl(s) + Na^{+} (aq) + NO^{-} (aq)

3 3

Her fremgår det så, at de modsat ladede Ag^{+} (aq) – og Cl^{-} (aq)-ioner går sammen og danner et

                                 +         -
tungtopløseligt stof, altså et bundfald. Na (aq) + NO (aq) kan ikke gå sammen, da denne

3 kombination er letopløselig. Disse to resterende ioner udgør derfor tilskuer-ionerne.

I stedet for at opstille et ionsreaktionsskema kan man også opstille et reaktionsskema indeholdende

Side 2

2 en stofformel. Dette kan i nogle tilfælde være lettere at overskue:

AgNO (aq) + NaCl(aq) 🡪 AgCl(s) NaNO (aq)

3 3

Her er princippet det samme – bundfald og tilskuer-ioner opstår.

Materialer:

Til dette forsøg har vi anvendt følgende materialer:

- En transparent

- Følgende saltopløsninger i pipetter:

- Jern(3)chlorid

- Natriumhydroxid

- Kaliumcromat

- Sølvnitrat

- Blynitrat

- Natriumsulfat

Fremgangsmåde/metode:

Det første vi gjorde var at finde de nævnte materialer frem. Hernæst markerede vi de felter på papiret over sammenblanding af salte, som ikke skulle bruges. Dette gjorde vi for at undgå en sammenblanding af to ens stoffer og identiske sammenblandinger. Herefter placerede vi vores transparent over dette nævnte papir og begyndte nu at dryppe saltopløsningerne oven i hinanden i de korrekte kombinationer – to dråber af hver saltopløsning til hver sammenblanding. I næste punkt, resultater, ses papiret over sammenblanding af saltopløsninger.

Side 3

3

Resultater:

De observationer vi gjorde os under forsøget noterede vi i skemaet på næste side:

FeCl NaOH K CrO Pb(NO) Na SO

3 2 4 3 2 2 4

AgNO

3

FeCl Orange Orange Grå Gul Gul

3

--------------- Gul/ Brun/ Hvid/ Lys/ Lys/

---------------

---------------

---------------

Bundfald Bundfald Bundfald Bundfald Ingen bundfald

NaOH Gul Brun

--------------- ------------- Lys/ Hvid/ Hvid Klar

--------------- | -------------
--------------- | -------------
--------------- | -------------

Ingen Bundfald Bundfald Ingen bundfald bundfald

K CrO Brun Gul

2 4

--------------- ------------- --------------- Rød/ Lys/

--------------- | ------------- | ---------------
--------------- | ------------- | ---------------
--------------- | ------------- | ---------------

Bundfald

Kraftig gul

Bundfald | Ingen

bundfald

AgNO --------------- ------------- --------------- ---------------

3

--------------- | ------------- | --------------- | --------------- | Klar | Klar

--------------- ------------- --------------- ---------------

--------------- ------------- --------------- ---------------

Ingen | Ingen
bundfald | bundfald

Pb(NO)

3 2

--------------- | ------------- | --------------- | --------------- | --------------- | Hvid

--------------- | ------------- | --------------- | --------------- | ---------------
--------------- | ------------- | --------------- | --------------- | ---------------
--------------- | ------------- | --------------- | --------------- | ---------------

Bundfald

Na SO

2 4

--------------- | ------------- | --------------- | --------------- | --------------- | ---------------
--------------- | ------------- | --------------- | --------------- | --------------- | ---------------
--------------- | ------------- | --------------- | --------------- | --------------- | ---------------
--------------- | ------------- | --------------- | --------------- | --------------- | ---------------

Relevant for dette forsøg er at finde ud af om et bundfald i sammenblanding fandt sted. Dette var muligt at se med det blotte øje, og disse ting blev noteret i skemaet. Også farven på blandingerne blev noteret. Som det også fremgår at skemaet ovenfor, blev der i 9 ud af de i alt 15 blandinger dannet bundfald.

Diskussion /resultatbearbejdning:

Som det fremgik af skemaet ovenfor, blev der dannet bundfald ved 9 af sammenblandingerne. Det

Side 4

4 er altså her et tungtopløseligt stof er blevet til.

Jeg har herunder opstillet ionsreaktionsskemaer og reaktionsskemaer indeholdende stofformler for de 9 stoffer, hvor der blev dannet bundfald:

1) Jernchlorid + Natriumhydroxid ( FeCl + NaOH):

3

Fe^{+3} (aq) + 3Cl^{-} (aq) + 3Na^{+} (aq) + 3OH^{-} (aq) 🡪 Fe(OH) (s) + 3Na^{+} (aq) + 3Cl^{-} (aq)

3

FeCl (aq) + NaOH(aq) 🡪 Fe(OH) (s) + 3NaCl(aq)

3 3

Det tungtopløselige stof, som her blev dannet hedder jernhydroxid.

2) Jernchlorid + Kaliumchromat (FeCl + K CrO):

3 2 4

2Fe^{+3} (aq) + 6Cl^{-} (aq) + 6K^{+} (aq) + 3CrO^{2-} (aq) 🡪Fe (CrO) (s) + 6K^{+} (aq) + 6Cl^{-} (aq)

4 2 4 3

2FeCl (aq) + 3K CrO (aq) 🡪 Fe (CrO) (s) + 6KCl (aq)

3 2 4 2 4 3

Det tungtopløselige stof, som her blev dannet hedder jernchromat.

3) Jernchlorid + Sølvnitrat (FeCl + AgNO):

3 3

Fe^{+3} (aq) + 3Cl^{-} (aq) + 3Ag^{+} (aq) + 3NO^{-} (aq) 🡪 3AgCl(s) + Fe^{+3} (aq) + 3NO^{-} (aq)

3 3

FeCl (aq) + AgNO (aq) 🡪 3AgCl(s) + Fe(NO) (aq)

3 3 3 3

Det tungtopløselige stof, som her blev dannet hedder sølvnitrat.

4) Jernchlorid + Blynitrat (FeCl + Pb(NO)):

3 3 2

2Fe^{+3} (aq) + 6Cl^{-} (aq) + 3Pb^{2+} + 6NO^{-} 🡪 3PbCl (s) + 2Fe^{3+} (aq) + 6NO^{-} (aq)

3 3 3

2FeCl (aq) + 3Pb(NO) (aq) 🡪 3PbCl (s) + 2Fe(NO)

3 3 2 3 3 3

Det tungtopløselige stof, som her blev dannet hedder blychlorid.

5) Natriumhydroxid + Sølvnitrat (NaOH + AgNO):

3

2Na^{+} (aq) + 2OH^{-} (aq) + 2Ag^{+} (aq) + 2NO^{-} (aq) 🡪 Ag O(s) + H O(L) + 2 Na^{+} (aq) + NO^{-} (aq)

3 2 2 3

2NaOH(aq) + 2AgNO aq) 🡪Ag O(s) + H O(L) + 2NaNO (aq)

3 2 2 3

Det tungtopløselige stof, som her blev dannet hedder sølvhydroxid.

6) Natriumhydroxid + Blynitrat (NaOH + Pb(NO)):

3 2

Side 5

5

2Na^{+} (aq) + 2OH^{-} (aq) + Pb^{2+} (aq) + 2NO^{-} (aq) 🡪 PbOH (s) + 2Na^{+} (aq) + 2NO^{-} (aq)

3 2 3

2NaOH(aq) + Pb(NO) (aq) 🡪 PbOH (s) + 2NaNO (aq)

3 2 2 3

Det tungtopløselige stof, som her blev dannet hedder blyhydroxid.

7) Kaliumchromat + Sølvnitrat (K CrO + AgNO):

2 4 3

2K^{+} (aq) + CrO^{2-} (aq) + 2Ag^{+} (aq) + 2NO^{-} (aq) 🡪 Ag CrO (s) + 2K^{+} (aq) + 2NO^{-} (aq)

4 3 2 4 3

2AgNO (aq) + K CrO (aq) 🡪 Ag CrO (s) + 2KNO (aq)

3 2 4 2 4 3

Det tungtopløselige stof, som her blev dannet hedder sølvchromat.

8) Kaliumchromat + Blynitrat (K CrO + Pb(NO)):

2 4 3 2

2K^{+} (aq) + CrO^{2-} + Pb^{2+} + 2NO^{-} 🡪 PbCrO (s)+ 2K^{+} (aq) + 2NO^{-} (aq)

4 3 4 3

Pb(NO) (aq) + K CrO (aq) 🡪 PbCro (s) +2KNO (aq)

3 2 2 4 4 3

Det tungtopløselige stof, som her blev dannet hedder blychromat.

9) Blynitrat + Natriumsulfat (Pb(NO) + Na SO):

3 2 2 4

Pb^{2+} (aq) + 2NO^{-} (aq) + 2Na^{+} (aq) + SO^{2-} (aq) 🡪 PbSO (s) + 2NO^{-} (aq) + 2Na^{+} (aq)

3 4 4 3

Na SO (aq) + Pb(NO) (aq) 🡪 PbSO (s) + 2NaNO (aq)

2 4 3 2 4 3

Det tungtopløselige stof, som her blev dannet hedder blysulfat.

Fejlkilder:

Disse fejlkilder har alle kunnet influere på resultatet og dermed forsøgets værdi:

- Ukorrekt mængde af de forskellige salte

- Pipetten kunne have været i kontakt med andre stoffer

- Dårlig belysning til at se bundfaldet

- Dårlig baggrund til at se bundfaldet

- Rester og skidt siddende på transparenten

Konklusion:

Når man skal udarbejde en konklusion på et forsøg, er det smart at kigge tilbage på sine hypoteser

Side 6

6 og tage henhold i disse. Vi har kunnet bevise, at sammenblandinger af letopløselige stoffer giver mulighed for at de modsat ladede ioner i stofferne kan gå sammen, så tungtopløselige stoffer kan opstå og danne bundfald. Vi har også påvist, at de letopløselige stoffer ikke danner bundfald, men blot udgør tilskuer-ioner. Det er derimod kun de tungtopløselige som gør danner det synlige bundfald. Alle mine opstillede hypoteser viser sig altså at være korrekte.