Gekleurde verdringingsreeksen halogenen

1.Onderzoeksvraag

Welk halogeen is het meest reactief en welk het minst?

2.Voorbereiding

a.Begrippen als achtergrond voor experiment

• Halogenen
• Verdringingsreeks niet-metalen

b.Materiaal + stoffen

• 8 reageerbuizen
• Cyclohexaan
• Kaliumfluoride
• Kaliumchloride
• Kaliumbromide
• Chloorwater
• Broomwater
• Kaliumjodide

c.Bereiding oplossingen

KF : 0,2mol/l . 0,1 l = 0,02 mol   —->0,02 mol . 58,0967 g/mol = 1,16 gram

KBr: 0,2mol/l . 0,1 l = 0,02 mol   —–> 0,02 mol .  119,002 g/mol = 2,38 gram

KCl: 0,2 mol/l . 0,1 l = 0,02 mol    —–> 0,02 mol . 74,5513 g/mol = 1,49 gram

KI: 0,2 mol/l . 0,1L = 0,02 mol    —-> 0,02 mol . 166,0028 g/mol = 3,32 gram

Chloorwater = javel + zoutzuur

d.Opstelling (foto)

e.Etiketten

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Neem 4 proefbuizen
2. Doe een paar ml cyclohexaan in elke proefbuis.
3. Doe de KF oplossing in de eerste proefbuis.
4. Cyclohexaan zit van boven.
5. Doe dit verder met elke andere oplossing van KCl, KBr en KI.
6. Doe wat chloorwater in elke proefbuis.
7. Neem diezelfde proefbuisjes.
8. Doe stap 1 – 5 opnieuw en voeg in de plaats van chloorwater, broomwater toe.

b.Waarneming (+ foto’s)

4.Reflecteren

KF + Cl₂ → geen reactie

KCl + Cl₂ → geen reactie

2KBr + Cl₂ → 2KCl + Br₂

2KI + Cl₂ → 2KCl + I₂

KF + Br₂ → geen reactie

KCl + Br₂ → geen reactie

KBr + Br₂ → geen reactie

2KI + Br₂ → 2KBr + I₂

Hieruit kunnen we besluiten dat fluoride het minst reactief is en jodide het meeste reactief.

In dit experiment worden de verdringingshalogeenreacties aangetoond. De activiteit en het vermogen van de halogeen om elkaar te vervangen door verbindingen verandert volgens hun positie in het periodiek systeem. Reactiviteit neemt af naar groep 7. Op atomair niveau betekent dit dat hoe groter de straal van het halogeenatoom, hoe minder activiteit het heeft. Fluor is het meest reactieve halogeen. Chloor is minder reactief dan fluor, maar is reactiever dan broom. Jodium is het minst actief. Dus in het eerste deel van het experiment verdringt chloor opgelost in water broom- en jodiumionen en heeft het geen invloed op de kaliumfluoride-oplossing. Broom en jodium komen uit de verbinding en komen naar de bovenste laag, omdat halogenen beter oplosbaar zijn in cyclohexaan dan in water. Een kleine hoeveelheid broom maakt de oplossing geel en een kleine concentratie jodium maakt de oplossing violet.

In het tweede deel van het experiment wordt broomwater getest op de halogeenverplaatsingsreacties. Evenals het geval van chloorwater en kaliumfluoride kon broom fluor- en chloorionen uit hun verbindingen niet verdringen. Reactie is alleen mogelijk in het geval van het minst actieve jodium.

5. Aanvullingen

KLIK – KLIK