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