ChemCollective: Spanningsreeks van metalen

Oriënteren

Onderzoeksvraag

Welke soort metalen geven het gemakkelijkst hun elektronen af?

Voorbereiden

Open de volgende link om in het virtueel labo terecht te komen:

http://chemcollective.org/vlab/106

Links in de ‘Stockroom’ vind je al het materiaal en de stoffen.

Onder het tabblad ‘Solutions’ vind je al de oplossingen en de vaste stoffen. Onder het tabblad ‘Glassware’ vind je al het glaswerk. En onder het tabblad ‘Tools’ vind je speciale instrumenten zoals een bunsenbrander en een weegschaal. Dit laatste tabblad zal je vandaag niet nodig hebben.

Uitvoeren en waarnemen

Voeg 5g van de vaste stoffen toe aan de oplossingen, kijk of er een reactie plaatsvindt en noteer dit in de kader. Let op! Als het vakje grijs gekleurd is, moet je de stoffen niet samenvoegen.

1. Je klikt op de oplossing Cu(NO₃)₂ in de stockruimte. De oplossing verschijnt op je werktafel. Klik op de vaste stof Mg in de stockruimte. De vaste stof verschijnt op je werktafel. Sleep de vaste stof naar de oplossing. Er wordt nu gevraagd hoeveel vaste stof Mg je wilt toevoegen aan de oplossing. Typ 5 en klik op ‘Pour’. De 5g vaste stof is nu toegevoegd aan de oplossing. In de linker kolom zie je nu een tabblad ‘Information’ openstaan. Hierin kan je zien of de stoffen met elkaar gereageerd hebben of niet.

	Cu	Mg	Zn	Pb
Cu(NO3)2
Mg(NO3)2
Zn(NO3)2
Pb(NO3)2

 

Reflecteren

Wanneer er een reactie optreedt, oxideert het metaal door de positieve ionen van de zoutoplossing. Het metaal treedt op als oxidator / reductor. Het metaal heeft een reducerend vermogen: het is in staat om positieve metaalionen uit de oplossing te verdrijven.

Noteer in de tabel met plus- of minteken of het metaal in staat is om de positieve ionen uit de oplossing te verdrijven.

	Fe	Cu	Mg	Zn
Cu(NO3)2
Mg(NO3)2
Zn(NO3)2
Pb(NO3)2

 

Schrijf de oxidatie deelreacties van de metalen.

Schrijf de reductie deelreacties van de metaalionen.

Rangschik de vier onderzochte metalen naar dalend reducerend vermogen.

Schrijf de essentiële redoxreacties die optreden.

Rangschik je de metalen volgens dalend reducerend vermogen, dan krijg je een reeks waarbij elk metaal in staat is om de metalen rechts van dit metaal uit zijn zouten te verdrijven. Hierbij reageert het positieve metaalion van het zout tot zuiver metaal.

De spanningsreeks van de metalen is de rangschikking van de metalen volgens dalend reducerend vermogen.

EVEN NADENKEN!

1. In de stockroom van het virtueel lab vind je ook een AgNO₃-oplossing en de vaste stof Ag. Noteer hieronder de gebalanceerde chemische reactie waarbij het metaal Ag de Cu²⁺-ionen reduceert.

(Hint: Vergeet de ladingen in je reactie niet te balanceren. Hoeveel elektronen geeft Ag af als het van Ag naar Ag⁺ gaat? Hoeveel elektronen neemt Cu²⁺ op als het van Cu²⁺ naar Cu gaat? Hoe wordt het verschil in aantal elektronen weerspiegeld in je gebalanceerde chemische reactie?)

                                                                                                                                                                                   

2. Voer experimenten uit in het virtueel lab om de sterkte van Ag als reductor te achterhalen. Waar plaatsen we Ag in de rij onderzochte metalen (Cu, Mg, Zn en Pb) gerangschikt volgens dalend reducerend vermogen?