Niklas Dahrén
Identifiera okända ämnen med enkla metoder
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.
Steg 1: Ta reda på om det okända ämnet är en jonförening eller en
molekylförening genom ett konduktivitetstest
Konduk5vitetstest: Leder ström?
Jonförening
Molekylförening
Testet u:örs genom a< en konduk5vitetsmätare (mäter den elektriska ledningsförmågan) sänks ned i ämnet.
Steg 2a: Identifiera okända jonföreningar
Iden5fika5on av den okända jonföreningen
Vilken är den posi5va jonen (metallen)? • Lågtest • Fällningstest med NaOH
Vilken är den nega5va jonen (icke metallen)? • Fällningstest med silvernitrat och bariumklorid
• Syratest
Lågtest används för att identifiera okända positiva joner (metalljoner)
ü 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 Ba2+ Grön
Kalcium Ca2+ Orange
Koppar Cu2+ Blå-‐grön
Stron5um Sr2+ Röd
Teorin bakom lågtestet (flamtest) ü Värmen får valenselektroner a; exciteras vilket innebär a; de ”hoppar ut” 5ll en energinivå
(skal) som ligger längre ut.
ü Atomkärnan drar dock snabbt Illbaka valenselektronerna och när de;a sker så sänds översko;senergin ut som värme plus synligt ljus.
ü Varje metall avger en specifik färg e:ersom elektronerna ”hoppar” olika långt. Avståndet mellan olika skal är nämligen specifikt för varje metall.
ü Vi kan alltså idenIfiera olika metaller med hjälp av den färg dessa avger vid lågtestet!
Excitation p.g.a. värme och emission av
synligt ljus
Energi-‐5llförsel (värme)
Värmeenergi
Synligt ljus
Grund5llstånd
Exciterat 5llstånd
-‐
-‐ Excita5on
Deexcita5on
Energi
Atomkärnan +
Gult ljus= natrium
3 fällningstester för att identifiera joner
ü Silvernitra<estet: Reagerar med nega5vt laddade kloridjoner (vit fällning) och
jodidjoner (gul fällning).
ü Bariumkloridtestet: Reagerar med nega5vt laddade sulfatjoner (vit fällning).
ü Natriumhydroxidtestet: Reagerar med posi5vt laddade kopparjoner (blå fällning) och järnjoner (brun eller svart fällning).
Vad är egentligen en fällning? ü En fällning är en jonförening (e< salt) som är mycket svårlöslig i va;en och därför ”fälls ut”.
ü 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.
ü Saltet blir då synligt i lösningen vilket o:a innebär a; lösningen blir grumlig och ibland antar lösningen också en viss färg).
NaCl är e< lä<lösligt salt AgCl är e< svårlösligt salt
Na+ Ag+
Cl-‐
Na+ Cl-‐
Cl-‐ Cl-‐ Ag+
Ag+ Cl-‐ Ag+ Cl-‐
Cl-‐ Na+
Syratestet
ü 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.
Karbonatjon Koldioxidmolekyl (syns som bubblor)
Saltsyra
3 fällningstester och 1 syratest
Joner: Reagens: Silvernitrat Reagens: Bariumklorid
Reagens: Saltsyra Reagens: Natriumhydroxid
Kloridjon: Cl-‐ AgCl= vit fällning
Jodidjon: I-‐ AgI= gul fällning
Sulfatjon: SO42-‐ BaSO4
2-‐= vit fällning
Karbonatjon: CO32-‐ Koldioxid bildas: CO2
(bubblor) Kopparjon: Cu2+ Cu(OH)2 = blå fällning
Järnjon: Fe2+ Fe(OH)2 = svart fällning
Järnjon: Fe3+ Fe(OH)3 = brun fällning
E; test 5ll som gav samma fällning?
Steg 2b: Ta reda på vilken molekylförening det är genom att undersöka
föreningens egenskaper
Molekylförening
Kokpunkt?
Densitet?
Löslighet?
Olika molekylföreningar och deras egenskaper
ü Lösligheten och kokpunkten bestäms av ämnenas intermolekylära bindningar.
Sammanfattning: Identifiera okända ämnen
1. Konduk5vitetstest
2 a) Lågtest, fällningstest och syratest
2 b) Kokpunktstest, löslighetstest och densitetstest
Leder ström:
Jonförening
Se gärna fler filmer av Niklas Dahrén: h<p://www.youtube.com/KemilekIoner h<p://www.youtube.com/MedicinlekIoner