Magnesium och Koppar - Laboration


Frågeställning: Vad händer när magnesium upphettas?

Hypotes: Jag tror att magnesiumet kommer reagera med syret och bilda föreningen magnesiumoxid, eftersom att jag från tidigare laborationer med järn sett att metaller reagerat med syre och bildat ett slags oxid. 

Material:
• magnesium
• degeltång
• porslinsskål
• brännare
• tändsticka

Metod:
1. Skriv ner egenskaperna för magnesium före det har bränts.
2    2. Ta bilder under undersökningen.
3    3. Sätt upp håret och se till att du har mycket plats för laborationen.
4    4. Tänd brännaren.
5    5. Ta magnesiumet med tången.
6      6. Hetta upp i lågan.
7    7. Se till att bandet förs ned i skålen.
8.     Skriv de nya egenskaperna som magnesium får av värme.

Resultat: Före laborationen var magnesiumet en grå, silverfärgad metallbit som man kunde böja.





    När metallen upphettades och fattade eld så började den lysa i ett näst intill bländande sken. Detta pågick under cirka 5 sekunder.

       Efter laborationen hade den silverfärgade metallen blivit vit och pulveriserades vid beröring.

Slutsats: När man hettade upp magnesium skedde en reaktion med syre. Det blev varmt och det började lysa. Magnesiumet och syret bildade magnesiumoxid (vitt pulver). I min hypotes skrev jag att jag trodde att metallen skulle reagera med syret i luften och bilda magnesiumoxid - och detta stämde ju. Vad jag däremot inte visste var vad som skulle komma före detta - nämligen det starka skenet - eller hur magnesiumoxidet faktiskt ser ut. 


Magnesium + Syre = Magnesiumoxid. 
Mg2+ + O2- = MgO.

Korrekt formel:O+ 2Mg = 2Mg2+ + 2O2- = 2MgO.


Frågeställning: Vad händer när koppar upphettas?


Hypotes: Jag tror att den kommer växla till en annan färg vid upphettning, men eftersom koppar kan ha olika många valenselektroner (1 eller 2) så tror jag att den kan reagera på mer än ett sätt. Jag tror att den kommer reagera med syret i luften och bilda kopparoxid som lägger sig som ett lager (vilket jag tror är hur den ändrar färg).


Material:
      • koppar
      • porslinsskål
      • tändsticka
      • brännare
      • degeltång

Metod:
      1. Skriv ner egenskaperna för koppar före det har bränts.
      2. Ta bilder under laborationen.
      3. Sätt upp håret och se till att du har mycket plats.
      4. Tänd brännaren.
      5. Ta kopparn med tången.
      6. Hetta upp lågan.
      7. Skriv de nya egenskaperna som koppar får när den reagerat.
Resultat: Före laborationen började så var metallen en rödbrun färg.

Efter att den förts in i elden så började den glöda i en ljusröd/orange färg. 

När man tog ut den ur elden och lade den i en skål så hade den fått ett skal av mörkgrått kring sig. När skalet sprack fanns det en matt röd färg under.


Slutsats: När man hettade upp koppar så skedde en reaktion med syret i luften och kopparoxid bildades. Kopparoxidet lade sig som ett lager över metallbiten, och under var kopparn röd och matt. Jag nämnde tidigare att koppar antingen kan ha en eller två valenselektroner. Hur många kopparn man själv använder har kan man kolla genom att hetta upp och låta den reagera med syret i luften. 

Koppar + Syre = Kopparoxid (svart eller röd).
2    Med 1 valenselektron: 4 Cu + O2 --> 4 Cu+ + 2 O2- = 2 Cu2O (röd).
       Med 2 valenselektroner: 2 Cu + O--> 2 Cu2+ + 2 O2- = 2 CuO (svart).
   
Alltså, eftersom att vår kopparbit fick ett lager av svart så innebär alltså det att kopparbiten hade två valenselektroner. Man kan även, genom att titta på dessa formler, se vilken av slutresultaten som innehåller mest syre - nämligen den svarta.

Förbättringar av laborationer: För att förbättra kvaliteten av laborationerna tänker jag att det varit bra om jag tagit en tydligare bild på hur metallerna såg ut före laborationen. Sedan önskar jag att jag filmat själva reaktionen för att ge en tydligare redovisning om vad som hände. Jag tror även att det hade kunnat vara värt att upprepa laborationen men göra små ändringar (såsom ändra temperaturen eller metallens massa) och ta tid på hur länge magnesiumet lyser varje gång. På så sätt kan man se hur man ska försöka få metallen att lysa så länge som möjligt. Man skulle även kunna kolla saker som om metallen vikt ändras efter laborationen. 


Jag vet inte om det var något specifikt vi gjorde som kan ha påverkat slutresultatet av laborationen, men det är en del saker som skulle kunnat gå omärkt. Bland annat så kanske vi inte hade lagt märke till att magnesiumoxidet var pulver om vi inte petat på det och sett hur det föll isär.

Vad kan man använda dessa egenskaper som magnesium och koppar får av att upphettas? Eftersom att magnesium börjar lysa så starkt så används det bland annat för fyrverkerier, fotoblixtar, och även brandbomber vilket är ammunition som används för att starta en kraftig brand.

Koppar är väldigt bra på att leda både värme och elektricitet, och är en tänjbar metall som används mycket till elektronikindustrin. Kopparoxid kan användas som färgmedel i glasyr för keramik. Kopparoxiden som är svart används som slipmedel för glas, samt som tillsats i vissa djurfoder för att motverka kopparbrist.

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar