Laboration - Kol och Syrgas

Vad händer när man sätter kol i syre?

Hypotes: Koldioxid kommer att bildas när en reaktion sker mellan dessa ickemetaller.

Fakta:

Kännetecken för syrgas: tänder en glöd. 

Kännetecken för koldioxid: släcker eld, grumlar kalkvatten.

Material:

• degeltång

• kol

• syrgas

• e-kolv

• kork

• kalkvatten

• brännare

• skyddsutrustning

Metod:

1.     Studera kolbiten och syrgasen före laborationen.

2.     Fyll e-kolven med syrgas.

3.     Ta kolbiten med degeltången, få den att glöda, och för ner den i syrgasen.

4.     Anteckna och ta bilder på vad som händer.

5.     Studera kolbiten efteråt. Bevisa att det bildats koldioxid i e-kolven.

Resultat: Före laborationen var kolbiten svart, torr och hade vassa kanter. Vi förde den in i lågan på en brännare och startade en glöd. 

Den började glöda otroligt starkare så fort vi förde ner den i syrgasen i e-kolven, så starkt att det såg ut som om den lyste. När lågan slocknat så använde vi oss utav kalkvatten för att se vilken molekylförening som bildats. 

Utifrån att kalkvattnet blev grumligt när vi hällde ner det i kolven så kan vi bekräfta att det var koldioxid.

Slutsats: När man hettar upp en kol så sker en reaktion mellan det ämnet och syret i luften, vilket skapade föreningen ”koldioxid”.  Koldioxid är en ett ämne som man inte kan se, känna eller lukta.

O₂ + C --> CO₂

En förbättring på laborationen skulle först och främst vara att prova göra den fler många gånger. Skulle vi göra det, så skulle vi även se till att plocka upp kolbiten innan vi blandar i kalkvatten – något som vi inte gjorde. Efter det hade vi även haft det lättare att kunna studera hur kolbiten och se hur den ser ut efter att den reagerat med syre, samt utan att den är blöt. Att den befann sig i vätska kan ha påverkat vår slutsats om själva kolbiten. Man hade även kunnat pröva att ha ett konstant överflöd av syre för att se vad som händer med kolbiten (den omvandlas till slut helt till koldioxid).

Denna molekylförening är essentiell för växtrikets fotosyntes – en biologisk process som bildar syre för levande organismer. Eftersom att en av koldioxidsegenskaperna är att släcka eld, så används den även för brandsläckare. Andra vanligt förekommande användningsområden är för kolsyrad dryck. Koldioxid är bra och viktigt – men endast i rätt mängd. Blir det för mycket koldioxid för växterna att ta upp, så kommer gasen att stiga uppåt mot atmosfären – och slutligen att bidra till en uppvärmning av vår planet.

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⁺ + O^2- = MgO.

Korrekt formel:O₂ + 2Mg = 2Mg²⁺ + 2O^2- = 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 O^2- = 2 Cu₂O (röd).
       Med 2 valenselektroner: 2 Cu + O₂ --> 2 Cu²⁺ + 2 O^2- = 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.

Laboration "Tända Järnull"

Syfte:
Ta reda på vad som händer när järnull brinner.

Material:
• 2 bitar järnull
• 1 balansvåg
• Tändstickor
• 1 metallbricka

Metod:
• Ställ upp vägen på järnbrickan.
• Fäst ett gem på vardera sidor av vågen, och stoppa sedan fast en bit järnull på dem. Se till att det är jämvikt.
• Tänd eld på järnullen på ena sidan.
• Observera vad som händer.

Hypotes:
Jag tror att det snabbt kommer börja brinna eftersom att järn leder värme, ström, och kyla lätt. Tror att det kommer ske en reaktion, som kanske även resulterar i att den brända järnullen blir tyngre? Efteråt tror jag den kommer mörknat i färg och blivit svart, precis som annan bränd metall.

Resultat:
Vid applicering av eld kan man uppLYSA (hah) om att det börjar glöda, och droppa ner klumpar på metallbrickan - som ser ut som att de nästan rinner av. Hyfsat vackert, faktiskt. Järnullen slutar brinna efter ett tag, och då har den blivit tyngre än den var från första början - vikten hade alltså ökat. Järnullen blev även en väldigt mörkgrå/svart färg, och klumpar hade bildats.

Slutsats:
När man tänder eld på järnullen så reagerar den, på grund av värmen från elden, med syret från luften, och järnoxid (Fe + O = Fe2O3) bildas. Det har blivit tyngre eftersom det blivit ett nytt ämne med nya egenskaper som har en större massa (med fler molekyler och atomer). Kort kallas detta för en kemisk förening.

För att förbättra laborationen skulle man kunna använda en våg där det går att faktiskt ta reda på vikten före och efter. Därefter skulle man sedan kunna göra flera olika försök och se hur mycket det ökar i vikt. Kul hade det nog även blivit om järnullen varit mer kompakt och jämföra hur det brinner och slutresultatet. Man kan även pröva elda andra metaller - eller ändra till pulverform och så.

Säkerhet:
• Metallbricka för all glöd som kommer falla ner.
• Uppsatt hår vid förbränning med eld.
• Inte stå för nära. Speciellt inte när man tänder på. Se till att det finns mycket utrymme.
• Järnull kan vara väldigt vasst, så man får vara vaksam med att inte skära sig.

Bilens Miljöpåverkan

Vad finns i utsläppen?

- Kväveföreningar.
- Koldioxid.

- Lättflyktiga organiska ämnen. 

- Skadliga partiklar och föreningar. 

Vad sker på grund av detta?

Kväveoxider bidrar till sura nedfall och orsakar övergödning av vattendrag. Problemet med sura nedfall är att de leder till skador på skogar och sjöar i kalkfattiga områden, försämrade förutsättningar för biologisk mångfalld, samt att giftiga metaller frigörs från mark och sediment. Övergödning leder ofta till en ökad produktion av växtplankton och fintrådiga alger. På längd kan detta (på grund av massförökning av algblomning) göra att vattnet blir grynigt, strimmigt, eller brun/grönfärgat. Övergödningen försämrar vattenkvaliteten, kan även påverka människors hälsa negativt, samt minska den biologiska mångfalden då det stör förhållandet mellan organismer i vattnet.

Utsläpp av tungmetaller och lättflyktiga organiska ämnen orsakas av bilars bromsbeläggning. Om kväveoxider och kolväten reagerar med varandra (lättflyktiga organisma ämnen) så kan de ombildas till marknära ozon. Detta är hälso- samt miljöskadligt, och kan orsaka en ökad risk för sjukdomar såsom cancer.  

Släppt för mycket koldioxid ut så blir det för mycket för växterna (som använder koldioxid till sin fotosyntes) att kunna ta upp, och far därför upp till atmosfären där det lägger sig som ett lager runt jorden. På så sätt får vi en förstärkt växthuseffekt, som originellt var till för att värmen skulle stanna kring jorden. På så sätt kan organismer överleva på jorden utan att frysa ihjäl. Numera har växthuseffekten blivit ett väldigt aktuellt problem. Förstärks växthuseffekten så förändras klimatet på jorden långsamt, och tillslut kommer medeltemperaturen att stiga nog för att polarisen ska smälta bort helt. Och som följd av detta får jorden översvämningar, förstörd odlingsmark, och svält. På vissa ställen på jorden kommer en torka inträffa, på andra kommer stormar och orkaner förekomma, etc.

Partiklar och kolväten bildas vid ofullständig bränning av fossila bränslen. De är giftiga för människor och djur och kommer främst från slitage av vägbeläggning och däck, samt vägdamm.

Vad kan man göra?

Trots att bilarna blivit miljömässigt bättre genom tiden, tack vare den tekniska utvecklingen, så har det inte gjort någon större skillnad då bilar används betydligt mer och mer. Åk kollektivt istället, eller promenera/cykla om avståndet är kort nog. Man kan även använda mindre och mer effektiva bilar, samt köra sparsamt. 

PralinPrinsessan

Kära PralinPrinsessan, det har kommit till min kännedom att ni befinner er i en petit tvist med er själva angående vilket material era förpackningar till era praliner ska vara gjorda utav. Själv, som en otroligt mäktig och framgångsrik miljöansvarig, har jag papper i min tanke, med åsyn för miljön. Papper kan vi här i Sverige tillverka själv (samma möjlighet existerar inte för aluminium eller plast) utifrån all den underbara skog vi har i vårt land, så det kommer inte kräva lika mycket pengar eller energi att transportera det till detta företag som det hade gjort med det andra. Dessutom så ska vi ju utnyttja våra råvaror i Sverige så vi slipper importera lika mycket från andra länder.

Man vill ju även passa på att nämna att trä är en förnybar resurs som inte kommer att ta slut så länge träden får växa – vilket vi i Sverige låter dem göra. En annan sak Sverige tänker mycket på är växthuseffekten som är ett väldigt aktuellt problem just nu. Växthusgaser släpper vi ut allt för mycket av så att träden inte hinner ta upp det, och skulle fler saker vara gjort utav papper så skulle man plantera och värdesätta träd mycket mer (precis som med köttproduktionen). Det som är så bra med papper är ju just att vid förbränning av det så släpps inte växthusgaser ut, utan ingår bara i kolatomens kretslopp.

Skulle det göra det, som plast, så skulle den globala uppvärmningen bli ett allt större problem. Vår medeltemperatur på jorden skulle stiga (om ens en enda grad) och vårt klimat rubbas. I vissa delar skulle det bli översvämning, medan i andra torka. Orkaner och tsunamis! Allt möjligt! Djurarter kommer inte kunna fortsätta leva på vissa ställen och inte hinna anpassa sig själv (sorry Charles Darwin) för att överleva! Död! Förgörelse!

Så, pls, ta papper istället för plast. Papper må, till skillnad från aluminium, släppa igenom dofter, luft och vatten, men det kommer inte visa sig vara ett större problem om man tar hand om sina varor. Det är enkelt att både forma och färga detta material med hyfsat låg energiförbrukning – tänk bara så många olika saker ni kan göra på förpackningen! Bilder, färg, och text hur lätt som helst!

Och nu kanske man tänker att, visst, efter ett antal gånger av återvinning kommer papper försämrats alldeles för mycket för att användas igen, och samma sak händer aldrig med aluminium. Aluminium behåller sin egenskap efter smältning, och återvinningen kräver inte heller lika mycket energi som dess framställning gör, så varför kan man inte bara ta aluminium? Jo, så kan man ju resonera, men tänk då så här istället: det går åt så pass mycket mindre energi vid framställningen av papper i jämförelse med de andra (speciellt aluminium) att det inte kommer att bli ett problem. 

Fast vad är egentligen den lämpliga förpackningen för konsumenten? Kommer konsumenten komma hem och tappa förpackningen med praliner i toaletten? Kommer valet av material påverka längden för pralinernas hållbarhet?

Troligtvis kan man inte tänka att konsumenterna kommer att se varan som något att skydda med sitt liv, och det finns en risk att pralinerna kan förstöras i en pappersförpackning. Självfallet är det ju ens egna personliga ansvar hur man bevarar sina köpta godsaker och vara lite varsam med dem, och sättet man konsutruerar denna förpackning kan ha stor påverkan på hur länge innehållet kan hålla. Visserligen har aluminium många fördelar inom detta ämne, men energiförbrukningen som kan krävas genom det är något att komma ihåg. Den kräver mest energi, cirka 150 kJ/g för att framställas. 

I aspekter för miljön så tycker jag att papper är det man ska gå med. Om man är mer brydd om konsumenterna så vore aluminium (bättre bevaring) ett bättre alternativ, då dess hållning i frakt, lager, försäljning samt hushåll är garanterat, men liksom jag är miljöansvarig så det struntar jag i. Jag tvivlar inte ett dug, förutom möjligen en aning, på att pappersförpackningen kommer att kunna hålla genom dess resa till hemmet också om den är hård nog.   

Och, like, jag är ju en expert som vet allt i det här ämnet så jag har rätt i allt jag sagt amirite.