ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΧΑΛΚΟΥ ΑΠΟ ΣΙΔΗΡΟ

Ομάδα ………………………………………………………… Αλεξ/πολη 11-5-2018

Ονοματεπώνυμα

………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………….………………………….

                            Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ                                                            

Ο σίδηρος είναι μέταλλο πιο αναγωγικό από το χαλκό και αντικαθιστά τα ιόντα του χαλκού στα διαλύματά τους. Η αντίδραση που γίνεται είναι οξειδοαναγωγική, απλής αντικατάστασης και παριστάνεται με τη χημική εξίσωση: 
 Fe +CuSO₄ ===>Cu + FeSO₄

Όταν χρησιμοποιήσουμε ρινίσματα σιδήρου ή ψιλό σύρμα κουζίνας, η επιφάνεια επαφής του Fe με το διάλυμα του CuSO4 μεγαλώνει και η αντίδραση γίνεται με μεγαλύτερη ταχύτητα.

Β. ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ

● Δύο κωνικές φιάλες με πώμα ή δύο ποτήρια ζέσεως 100 ml

● Ποτήρι ζέσεως 200 ml                  

● Κουταλάκι

● Σιδερένιο καρφί

● Σύρμα κουζίνας ή ρινίσματα σιδήρου

● CuSO4 .5H₂O( γαλαζόπετρα)

● Απιονισμένο νερό

Γ. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ                                       

1. Διαλύουμε 9,54 gr  με γαλαζόπετρα σε 200 ml νερού μέσα στο ποτήρι ζέσεως. Επειδή η διάλυση αργεί θερμαίνουμε το νερό, οπότε σύντομα δημιουργείται διάλυμα CuSO4 γαλάζιου χρώματος. Με το θερμό διάλυμα θα γίνει πιο γρήγορα και η αντίδραση αντικατάστασης του Cu από το Fe.

2. Χωρίζουμε το διάλυμα στις δύο κωνικές φιάλες (ή ποτήρια).

3. Κρεμάμε  ένα σιδερένιο καρφί στη μία φιάλη. Έτσι ένα μέρος του καρφιού είναι μέσα στο διάλυμα και το υπόλοιπο έξω.

4. Στην δεύτερη φιάλη τοποθετούμε λίγο ψιλό σύρμα κουζίνας ή ρινίσματα σιδήρου.

5. Σε λίγο χρόνο παρατηρούμε, ότι το διάλυμα της δεύτερης φιάλης παίρνει αρχικά πράσινο χρώμα και στη συνέχεια κίτρινο λόγω επικράτησης των ιόντων σιδήρου. Η αντίδραση εδώ γίνεται με μεγαλύτερη ταχύτητα, λόγω μεγαλύτερης επιφάνειας επαφής των αντιδρώντων.

6. Βγάζουμε το καρφί και παρατηρούμε ότι το τμήμα που ήταν βυθισμένο στο διάλυμα, έχει χρώμα σκούρο κόκκινο, γιατί έχει καλυφθεί από Cu.

7. Βυθίζουμε πάλι το καρφί στο διάλυμα και μετά από αρκετό χρόνο βλέπουμε να έχει επικαλυφθεί από ένα παχύ στρώμα Cu, ενώ το διάλυμα έχει πάρει το κίτρινο χρώμα του . Σκουπίζοντας το Cu και ανανεώνοντας, κατά διαστήματα, το διάλυμα του CuSO4, το βυθισμένο τμήμα του καρφιού γίνεται αρχικά πολύ λεπτό και τελικά διαλύεται.

8. Αν ρίξουμε λίγες σταγόνες  H₂SO₄ , η αντίδραση αντικατάστασης επιταχύνεται.   

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ: