Springen naar inhoud

Redoxreactie tussen cu2+ en aluminiummetaal


  • Log in om te kunnen reageren

#1

bernardd

    bernardd


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 september 2011 - 12:59

Beste,

Voor school moet ik een practicum bedenken i.v.m. reactiesnelheid.
De redoxreactie tussen Cu2+ en aluminiummetaal gaat als volgt:
3 Cu2+ + 2 Al -> 2 Al3+ + 3 Cu

We voeren deze reactie 2 keren uit. We gebruiken twee maatbekertjes. In beide bekers doen we wat zilverpapier (aluminiummetaal). In de ene beker voegen we CuSO4 toe, en in de andere beker CuCl2. In de beker met het SO4 zien we geen directe verandering, maar in de beker met de Cl2 zien we dat er zich een reactie voordoet. Het aluminium wordt wat roodkleurig.
We vermoeden dat die rode kleur ontstaat door de afzetting van koper.


De reactie wordt dus tweemaal uitgevoerd.
3 CuSO4 + 2 Al -> Al2(SO4)3 + 3 Cu
3 CuCl2 + 2 Al -> 2 AlCl3 + 3 Cu

Onze vraag wordt dus waarom er met het CuSO4 geen reactie (afzetting van koper) ontstaat en met CUCl2 wel.
We vermoeden dat het te maken heeft met de sterkte van de verbinding. We moeten een experiment zoeken dat een antwoord geeft op onze vraag, maar we hebben geen idee hoe. Zou iemand ons op weg kunnen helpen?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 30 september 2011 - 14:33

Je moet het antwoord zoeken in de sulfaationen en de chloride ionen aan de ene kant en het oppervlak van de alufolie aan de andere kant. Aluminium is een onedel metaal dat gemakkelijk oxideert...

Kun je zo verder?

#3

bernardd

    bernardd


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 oktober 2011 - 12:32

Wat bedoelt u precies met de oppervlakte van de alufolie, en hoe zou je een proef kunnen uitwerken waarmee ik men vraag mee kan beantwoorden?

#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 01 oktober 2011 - 13:18

Zoals Marjanne al schreef:

Aluminium is een onedel metaal dat gemakkelijk oxideert...

Dus wat denk jij dat er op het oppervlak van de alufolie zit?

En wat denk je dat het verschil in eigenschappen is tussen Cl- en SO42- ionen? (pH, wellicht geleidbaarheid, .......)

In de beker met het SO4 zien we geen directe verandering

En wat als je een dag wacht?
En wat als je het een beetje opwarmt?
Hydrogen economy is a Hype.

#5

bernardd

    bernardd


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 oktober 2011 - 17:06

Op het oppervlak van alufolie zit waarschijnlijk O2 anders kan er zich geen oxidatie voordoen.
De proef met het SO4 is voorgedaan in de les dus ik weet niet precies ofdat de reactie misschien langzamer verliep.

Zou het kunnen dat de chloride ionen binden met de zuurstofatomen en zo Cl4O vormen?
4Cl2 + O2 -> 2Cl4O ?

#6

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 01 oktober 2011 - 17:57

Nee, dat is niet wat er hier aan de hand is.

Er zit geen zuurstof als O2 op het oppervlak. Aluminium wordt gemakkelijk geoxideerd door luchtzuurstof (ik schreef eerder dat aluminium makkelijk oxideert, maar feitelijk is dat niet juist: het wordt geoxideerd).
Denk aan het roesten van ijzer (oxidatie van ijzer). Aluminium doet dit ook.
Dat oxidelaagje is echter anders dan bij ijzer. Het sluit het aluminium eronder nl. af zodat alleen een dun bovenlaagje wordt geoxideerd. Zo dun dat je dat niet ziet op de folie.

Dat oxidelaagje is de clou in het sulfaat/chloride-verhaal.

#7

bernardd

    bernardd


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 oktober 2011 - 18:11

Dus rond het stukje aluminium zit dus een oxidelaagje, en dat reageert snel met het CL- maar niet/traag met het SO4.
Waaruit bestaat dat oxidelaagje dan eigenlijk, of heeft dat geen belang?

#8

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44858 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 01 oktober 2011 - 22:09

Waaruit bestaat dat oxidelaagje dan eigenlijk........

Wat dacht je van aluminiumoxide? ;)
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#9

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 02 oktober 2011 - 08:29

Ik begrijp absoluut niet waar jullie heen willen met dit verhaal.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#10

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 02 oktober 2011 - 10:20

Ik ben ook bang dat het zo niet gaat lukken.

Ik help je verder op weg:

Het oppervlak van het aluminiumfolie bestaat uit een heel dun (voor het blote oog niet zichtbaar) laagje aluminiumoxide. Dit laagje is veroorzaakt door oxidatie (┤roest┤) van aluminium aan de buitenlucht. Dit laagje is afsluitend en voorkomt dat het aluminium eronder ook door zuurstof wordt geoxideerd. Daarom blijft aluminium goed in de buitenlucht en ijzer niet. IJzerroest is poreus en niet afsluitend, het ijzer onder de roestlaag kan gewoon met zuurstof reageren.

Dat laagje aluminiumoxide bevat aluminiumionen (Al3+). De koperionen in je oplossing reageren alleen met metallisch aluminium (aluminiumatomen), niet met aluminiumionen. Het is dus zaak om dat oxidelaagje eerst af te breken, zodat koperionen en aluminiumatomen met elkaar ┤in contact kunnen komen┤ en kunnen reageren.
Bij de afbraak van dat oxidelaagje spelen bij jouw proef de chloride- en sulfaationen een cruciale rol. Dat oxidelaagje op het aluminium zorgt er voor dat het bij de kopersulfaatoplossing veel langer duurt voor er reactie plaatsvindt dan bij de koperchloride-oplossing.

Veranderd door Marjanne, 02 oktober 2011 - 10:21


#11

bernardd

    bernardd


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 oktober 2011 - 16:25

Bij de afbraak van dat oxidelaagje spelen bij jouw proef de chloride- en sulfaationen een cruciale rol. Dat oxidelaagje op het aluminium zorgt er voor dat het bij de kopersulfaatoplossing veel langer duurt voor er reactie plaatsvindt dan bij de koperchloride-oplossing.


Ik begrijp nu de hele theorie rond het experiment, maar waarom duurt de reactie met het SO4 veel langer dan de reactie met het Cl2? Waarom reageert het oxidelaagje veel sneller met de koperchloride-oplossing, dan met de kopersulfaatoplossing?

#12

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 03 oktober 2011 - 17:04

Daar moet ik het antwoord schuldig op blijven, want de exacte reden ken ik niet. Ik heb er zelfs op internet naar gezocht, maar ik vind alleen dat het exacte mechanisme niet bekend is.

Als je leraar een reden geeft, dan moet je hem hier posten !!

Als je aan de kopersulfaatoplossing (met Al-folie) wat keukenzout (natriumchloride) toevoegt, dan verloopt de reactie prompt sneller.
Het zijn dus de chloride-ionen die het verschil maken.

Als je vˇˇr toevoeging van de kopersulfaatoplossing eerst het aluminiumfolie even in een zuur doopt, waarbij het oxidelaagje oplost, dan kort afspoelt met demiwater en snel in de kopersulfaatoplossing stopt, dan verloopt de reactie ook sneller dan zonder de zuurbehandeling. De reden is dat het oxidelaagje verdwenen is.

#13

bernardd

    bernardd


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 oktober 2011 - 18:05

Als je aan de kopersulfaatoplossing (met Al-folie) wat keukenzout (natriumchloride) toevoegt, dan verloopt de reactie prompt sneller.
Het zijn dus de chloride-ionen die het verschil maken.

Als je vˇˇr toevoeging van de kopersulfaatoplossing eerst het aluminiumfolie even in een zuur doopt, waarbij het oxidelaagje oplost, dan kort afspoelt met demiwater en snel in de kopersulfaatoplossing stopt, dan verloopt de reactie ook sneller dan zonder de zuurbehandeling. De reden is dat het oxidelaagje verdwenen is.


Heel erg bedankt voor de twee tips, deze zijn heel handig voor mijn experiment! Indien mijn leraar de reden weet waarom de reactie met SO4 langer duurt zal ik het zeker posten!

Bedankt voor alles

#14

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 03 oktober 2011 - 20:57

En nu even een paar belangrijke punten op de i

Er is geen sprake van SO4 of van Cl2

De ionen zijn SO42- en Cl-

Een verschil tussen beide is dat SO42- basisch is en Cl- niet. Dat be´nvloedt de snelheid waarmee dat oxidelaagje wordt afgebroken.

(ik begrijp nu wat er aan de hand is)

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#15

HenkdeVries

    HenkdeVries


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 04 oktober 2011 - 14:14

Het is bekend dat chloride-ionen de oxidatie van ijzer versnellen (vandaar dat ijzer sneller roest in zout water) dus misschien geldt dat ook voor andere metalen.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures