0 items

Spitse spijker

1.Onderzoeksvraag

Kunnen we het koper van een muntje aanbrengen op een spijker?

2.Voorbereiding

a.Materiaal + stoffen

  • 2 citroenen
  • een klein glas
  • 10 tot 20 doffe koperen munten
  • Zout
  • 1 grote schone spijker

b.Opstelling (foto)

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

  1. Pers de citroenen uit en doe het sap in het glas.
  2. Doe een paar munten tegelijk in het glas. Zet ze helemaal onder de sap.
  3. Voeg een snuifje zout toe en laat ze 3 minuten weken.
  4. Maak intussen een spijker schoon en breng hem in het glas.
  5. Wacht tenminste 15 minuten en haal de spijker er dan uit.

b.Waarneming (+ foto’s)

4.Reflecteren

De spijker is bedekt met koper. Het koper van de munten reageert met het zuur van de citroen en vormt het kopercitraat. Als de spijker in de oplossing komt, bedekt de stof de spijker met een dun laagje, wat niet is af te wrijven.

Het zuur van de citroen, het citroenzuur, verwijdert het laagje koperoxide van de munt waardoor deze weer gaat glanzen.

De ‘globale’ reactie van het oplossen van het koperoxide in citroenzuur luidt:

H3C6H5O7 + 3H2O ->  C6H5O73- + 3H3O+

2H3O+ + CuO -> Cu2+ + 3H2O

Chloride ionen hebben een coördinerend vermogen.

Voor Cu2+ geldt : Cu2+ + Cl <=> CuCl+ ; K=2

Voor Cu+ geldt: Cu+ + 2Cl  <=> CuCl2 ; K = 3.2 x 105

Cu+ komt echter normaliter niet voor in water aangezien: 2Cu+<=> Cu(s) + Cu2+ ; K = 1.7 x 106

Complexvormingsreacties beïnvloeden dit evenwicht echter. En men kan uitrekenen dat Cu+ inderdaad in de oplossing aanwezig is. Dat betekent in feite dat naast de reaktie met zuur er een andere complexvormingsreactie aan het koperoxide zit te ‘trekken’, waardoor het sneller oplost.

Ijzermetaal Fe is een sterker metaal dan kopermetaal Cu. Vandaar dat ijzeratomen gemakkelijker elektronen afgeven en ionen vormen dan koperatomen dat doen. Vandaar ook dat koperionen Cu2+ gemakkelijker elektronen opnemen en metaal vormen dan ijzerionen Fe2+ dat doen. Men zegt dat ijzermetaal een sterkere reductor is dan kopermetaal en dat koperionen een sterkere oxidator zijn dan ijzerionen.

In de natuur is het zo dat sterke reductoren en sterke oxidatoren spontaan met elkaar reageren.

Brengen we de sterke oxidator Cu2+ in contact met de sterke reductor Fe dan vindt volgende reactie plaats:

Cu2+    +    Fe    –>              Cu   +   Fe2+

blauw          +     grijs     –>   rood     +    geel

De vrije koperionen gaan dan via electrolyse op de ijzeren nagel onder de vorm van een koperlaag

5. Aanvullingen

KLIK

Aanmelden

19 + 20 =

Zoektermen

Een UCLL project

logo lerarenopleidinglogo UCLLlogo Vakdidactieklogo Art of Teaching

Partners

logo covalent

translate »