Identifiera okända ämnen med enkla metoder. Niklas Dahrén

Transkript

1 Identifiera okända ämnen med enkla metoder Niklas Dahrén

2 Det finns två huvudgrupper av ämnen 1. Jonföreningar (salter): En jonförening är uppbyggd av posi5va och nega5va joner som binder 5ll varandra e:ersom de posi5va laddningarna a;raheras av de nega5va laddningarna och tvärtom (jonbindning). Jonföreningar kan leda ström (i flytande eller i löst form, ej i fast form). 2. Molekylföreningar: Molekylföreningar är ämnen som är uppbyggda av molekyler. Molekyler är jämfört med joner oladdade (även om det i molekyler förekommer svaga laddningar p.g.a. a; vissa delar har e; elektronöversko; och andra delar har e; elektronundersko;). Molekylerna binder 5ll varandra med olika intermolekylära bindningar; vätebindning, dipol- dipolbindning eller Londonkra:er (van der Waalsbindning). Molekylföreningar kan inte leda ström e:ersom de inte är laddade på samma sä; som jonföreningar.

3 Steg 1: Ta reda på om det okända ämnet är en jonförening eller en molekylförening genom ett konduktivitetstest Jonförening Konduk5vitetstest: Leder ström? Molekylförening Testet u:örs genom a< en konduk5vitetsmätare (mäter den elektriska ledningsförmågan) sänks ned i ämnet.

4 Steg 2a: Identifiera okända jonföreningar Vilken är den posi5va jonen (metallen)? Lågtest Fällningstest med NaOH Vilken är den nega5va jonen (icke metallen)? Fällningstest med silvernitrat och bariumklorid Syratest Iden5fika5on av den okända jonföreningen

5 Lågtest används för att identifiera okända positiva joner (metalljoner) E< lågtest genomförs genom a; man för in en spatel med några saltkorn i lågan på en brännare. Beroende på vilken posi5v jon saltet innehåller förändras lågans färg på olika sä;. Metalljoner: Kemisk beteckning: Lågfärg: Li5um Li + Röd- rosa Natrium Na + Gul Kalium K + Lila Barium Ba 2+ Grön Kalcium Ca 2+ Orange Koppar Cu 2+ Blå- grön Stron5um Sr 2+ Röd

6 Teorin bakom lågtestet (flamtest) Värmen får valenselektroner a; exciteras vilket innebär a; de hoppar ut 5ll en energinivå (skal) som ligger längre ut. Atomkärnan drar dock snabbt Illbaka valenselektronerna och när de;a sker så sänds översko;senergin ut som värme plus synligt ljus. Varje metall avger en specifik färg e:ersom elektronerna hoppar olika långt. Avståndet mellan olika skal är nämligen specifikt för varje metall. Vi kan alltså idenifiera olika metaller med hjälp av den färg dessa avger vid lågtestet!

7 Energi Excitation p.g.a. värme och emission av synligt ljus Energi- 5llförsel (värme) Excita5on - - Deexcita5on Värmeenergi Synligt ljus Exciterat 5llstånd Gult ljus= natrium Grund5llstånd Atomkärnan +

8 3 fällningstester för att identifiera joner Silvernitra<estet: Reagerar med nega5vt laddade kloridjoner (vit fällning) och jodidjoner (gul fällning). Bariumkloridtestet: Reagerar med nega5vt laddade sulfatjoner (vit fällning). Natriumhydroxidtestet: Reagerar med posi5vt laddade kopparjoner (blå fällning) och järnjoner (brun eller svart fällning).

9 Vad är egentligen en fällning? En fällning är en jonförening (e< salt) som är mycket svårlöslig i va;en och därför fälls ut. Vissa joner binder hellre Ill varandra än Ill va<enmolekyler och därför löser sig inte saltet i va;net. Alla ämnen e:ersträvar nämligen så starka bindningar som möjligt och vissa joner binder ännu starkare 5ll varandra än vad de gör 5ll va;enmolekyler. Saltet blir då synligt i lösningen vilket o:a innebär a; lösningen blir grumlig och ibland antar lösningen också en viss färg). Cl - Na + Cl - Na + Cl - Ag + Cl - Ag + Na + Cl - Ag + Cl - Ag + Cl - NaCl är e< lä<lösligt salt AgCl är e< svårlösligt salt

10 Syratestet En syra Illsä<s (t.ex. saltsyra) och den reagerar då med karbonatjoner om sådana ingår i saltet. Syran gör så a; e; syre lossnar från karbonatjonen och då bildas gasen koldioxid. Koldioxiden syns som bubblor i lösningen. Saltsyra Karbonatjon Koldioxidmolekyl (syns som bubblor)

11 3 fällningstester och 1 syratest Joner: Reagens: Silvernitrat Reagens: Bariumklorid Kloridjon: Cl - AgCl= vit fällning Reagens: Saltsyra Reagens: Natriumhydroxid Jodidjon: I - AgI= gul fällning Sulfatjon: SO 4 2- BaSO 4 2- = vit fällning Karbonatjon: CO 3 2- Koldioxid bildas: CO 2 (bubblor) Kopparjon: Cu 2+ Järnjon: Fe 2+ E; test 5ll som gav samma fällning? Cu(OH) 2 = blå fällning Fe(OH) 2 = svart fällning Järnjon: Fe 3+ Fe(OH) 3 = brun fällning

12 Steg 2b: Ta reda på vilken molekylförening det är genom att undersöka föreningens egenskaper Kokpunkt? Molekylförening Densitet? Löslighet?

13 Olika molekylföreningar och deras egenskaper Lösligheten och kokpunkten bestäms av ämnenas intermolekylära bindningar.

14 Sammanfattning: Identifiera okända ämnen 1. Konduk5vitetstest Leder ström: Jonförening 2 a) Lågtest, fällningstest och syratest 2 b) Kokpunktstest, löslighetstest och densitetstest

15 Se gärna fler filmer av Niklas Dahrén: h<p:// h<p://