Ädla och oädla metaller

Inledning

Er tjugonde och sista termin på Runbyskolan kunde knappast ha börjat bättre - 60 minuter kemi klockan 9.25. De flesta såg sömniga ut och verkade vara smått chockade av att ha blivit uppskrämda så tidigt för första gången på mycket länge. Jag tänkte att det var bäst att värma upp lite lugnt, så vi pratade om gymnasievalet till att börja med. De flesta verkar ha kommit underfund med vilket program de vill gå.

Vi invigde de nya anteckningsböckerna med några rader om detta:

Ädla och oädla metaller

Nya ord!

Oxidation = elektroner avges

Exempel: Mg -> Mg 2+ + 2e-

Alltså, en magnesiumatom avger två elektroner och blir en magnesiumjon.

Reduktion = elektroner tas upp

Exempel: Cl- + e- -> Cl-

Alltså, en kloratommatom tar upp två elektroner och blir en kloridjon.

Spänningsserien

Jag satte upp min fina, egentillverkade spänningserieplasch på tavlan. Den är så lång att den inte får plats på ett kort tyvärr.

En annan version, med färre metaller inplacerade:

I spänningsserien står metallerna ordnade efter deras förmåga att avge elektroner (= oxidera) och bilda joner. Väte, H markerar gränsen mellan ädla och oädla metaller. "Viljan" att avge elektroner (= oxidera) ökar ju längre ut till vänster man kommer. Natrium oxiderar alltså lättare än järn. Man kan också formulera det som att natrium lättare bildar joner än järn.

Oädla metaller (Till exempel kalcium, natrium, magnesium och aluminium)

Reagerar gärna

Bildar lätt joner

Reagerar häftigt med utspädda syror

Ädla metaller (Till exempel koppar, kvicksilver, silver, platina och guld)

Reagerar ogärna

Bildar ogärna joner

påverkas inte av utspädda syror

Järnatomer och kopparjoner

Jag stoppade ned lite stålull (= järnatomer) i en lösning med kopparjoner. Det såg ut så här:

Kopparjonerna ger lösningen en fin turkosblå färg.

Efter en liten stund ser man att ett fast orange skrofs ligger på bägarens botten och lösningens turkosblåa färg bleknar bort:

Vad har hänt?
Jo, järnet har avgett elektroner som kopparjonerna har tagit upp. Kopparjonerna blir då kopparatomer.
.
Järnet oxideras (lämnar i från sig elektroner)
Fe -> Fe2+ + 2e-
.
Kopparn reduceras (tar upp elektroner)
Cu2+ + 2e- -> Cu
.
Så här kan man också skriva:
Cu2+ + Fe -> Cu + Fe2+
kopparjoner + järnatomer -> Kopparatomer + järnjoner
.
Det orange skrofset är alltså kopparatomer och i lösningen simmar järnjoner. Lösningen fick sin turkosblå färg från kopparjonerna, och när de blir till kopparatomer som lägger sig på bägarens botten försvinner färgen från lösningen.
.
Vi hade kunnat förutsäga detta genom att ta fram spänningsserien och kolla upp vilken av metallerna som är ädlast. Koppar är ädlare än järn. Det betyder att järn bildar joner lättare än koppar.
.
Elektronerna går från en oädlare metall till en ädlare metall.

Runby skola