kemi koppar

Elektrolys av kopparklorid

Material: - kopparklorid

- u-rör

- klostavar med kork

- spänningskub

- strömsladdar

- krokodilklämmor

Hypotes: Vi tror att det kommer börja bubbla i u-röret för att strömmen kanske utgör energi som får det att börja bubbla.

Genomförande & Resultat: Vi började med att hälla kopparkloridlösningen i u-röret. Sedan kopplade vi två kolstavar till el-kubens + och - uttag och satte ner kolstavarna i u-röret (kolstavarna satt fast i korkarna). Efter det anslöt vi kuben på 10V och lät de vara en liten stund. Efter några få sekunder började små bubblor flyta upp till ytan vid + polen. Även bubblor fäster sig på kolstavens ände i lösningen och bubblor fortsatte att bubbla upp till ytan. Vid - polen hände det inget.

Efter en stund ökade vi till 20V. Då fortsatte det att börja bubbla upp bubblor vid + polen. Vid - polen bildades en tjock, vit och dimmig hinna/yta. När vi sedan tog ut kolstaven var den delen som varit i vattnet alldeles rosa.

Riskanalys: Det är bra om man har på sig skyddskläder så man slipper få ämnet på sig. Man får se till att inte öka volten till över 20V för då kan det bubbla över. Om man får för sig att äta något av ämnena så får man endast smaka lite, för vid stora doser påverkar det hälsan. Klorgas avges vi labben och gasen är giftig och skapar stor irritation i andningsorganen vid inandning och vid högre koncentrationer är den dödlig så andes inte in det för mycket!

Felkällor: Det är viktigt att u-röret är rent så att inte något annat ämnen kan påverka labben. Se även till att ta rätt mängd och saker till labben. Kontrollar också att du sätter el-kuben på rätt volt vid rätt tillfälle annars blir resultatet fel.

Slutsatsats & Diskussion: Vid elektrolys används en strömkälla för att framkalla en kemisk reaktion. För att utföra elektrolys behövs flera komponenter:

- En strömkälla. Detta är "motorn" för elektrolysen som gör att de normalt icke-spontana reaktionerna kan ske.

- En elektrolyt. Detta kan vara en vattenlösning med upplösta joner i, eller ett flytande salt.

- En behållare får elektrolyten.

- Två elektroder: en anod, och en katod.

Den negativa polen vid en elektrolys kallas katod och där sker en reduktion, t.ex. vätgasutveckling. Katoden tar även upp elektroner. Den positiva polen vid en elektrolys kallas anod och där sker en oxidation, t.ex. klorgasutveckling. Anoden skickar även ifrån sig elektroner. Båda polerna är en elektrod så för att lättare komma ihåg vilken elektrod som är vilket så kan man ha hjälp av PANK-reglen. PANK står för positiv anod negativ katod. Katoden är negativ eftersom batteriet har elektroner i överskott som vill levereras. Anoden är positiv eftersom de finns ett underskott på elektroner. Positiva joner vandrar till katoden som reduceras genom att de motar elektroner från katodens yta. Till anoden vandrar negativa joner som oxideras då de negativa jonerna lämnar ifrån sig elektroner där.

Vid anoden friges i den här labben klorgas och de var även det som bubblade. Vid katoden övergick den lösa kopparn till fast form.

Reaktionerna kan skrivas såhär : Anodreaktion 2 CI- → C12+2e-

Katodreaktion:Cu2+ +2e- → C12(g)

Totalreaktion: Cu2+ +2CI- → Cu(s) + C12(g)

Genom elektrolys kan man få joner, bundna i en lösning, att reagera och ändra aggretions form. På så vis kan man framställa metaller och gaser som finns bundna i andra ämnen men det finns gränser för vad man kan framställa genom elektrolys. Man kan t.ex. inte framställa de oädlaste metallerna då elektrolyten är en lösning av en metallsalt i vatten. Vad som skulle ske då är att vätet i vattnet skulle reduceras och bilda vätgas så för att få önskad effekt måste man istället använda en smälta av metallsaltet.

Elektrolys används ofta till att framkalla metaller så som aluminium, koppar, klor, vätgas och ammoniak. Man kan även bilda ett lager på ett metallföremål för att skydda metallen t.ex. rost, elektrolysen fungerar då som ett sista steg som förseglar ytan på föremålet. Elektrolys används även till att splittra vatten i vätgas och syrgas och till att sönderdela metalliskt natrium och klorgas.

Miljöpåverkan: Vid en elektrolys kan det ibland avges vätgas. Vätgas har ingen påverkan på miljön utan är helt ofarlig. De används även till bilar eftersom vätgas enklast kan sönderdelas elektrokemiskt. Kol är en miljöbov eftersom det är en naturresurs som kommer ta slut så det vore bra om man inte använde det till elektrolyser. Kopparklorid är också farligt påverkar också miljön negativt genom att t.ex. skapa klorofyllbrist hos växter och skapa beteenderubbningar.

Skrivet av: Amanda Abrahamsson & Moa Ekberg 9F