Elev 1
2015-11-15
Medlaborant: Elev 2
Arlandagymnasiet NA14, Kemi 1
Reaktionen mellan koppar och svavel
1. Inledning
1.1 Syfte
Syftet med denna laboration var att få koppar och svavel att reagera med varandra
och bilda kopparsulfid, fastställa den kemiska reaktionen mellan koppar och svavel
samt förstå sambandet mellan de substansmängder som reagerar och produktens
kemiska formel.
1.2 Teori
Genom att upphetta koppar med ett överskott av svavel reagerar all koppar med
svavel och bildar kopparsulfid, resterande svavel förbränns till svaveldioxid som går
bort i gasform. Genom att bestämma kopparns massa före reaktionen och
kopparsulfidens massa efter kan man bestämma substansmängderna Cu och S som
reagerat med varandra. Då kan man beräkna x och y i reaktionsformeln xCu + yS
Cux Sy.
2. Material
2.1 Materiel
Degel med lock, degeltång, elektrobrännare, våg (g, tre decimaler).
2.2 Kemikalier
Svavel (1 tsk), kopparnubb (5 st).
3. Metod
Degeln vägdes först tom och sedan med 5 kopparnubb, resultaten antecknades. En
tesked svavel lades i degeln tillsammans med kopparnubben. Elektrobrännaren
placerades i dragskåpet och svavelrester brändes bort från degellocket. Degeln med
locket på placerades sedan på elektrobrännaren och upphettades i 5 minuter. Locket
avlägsnades så att kvarvarande svavel brändes bort. Degelns innehåll iakttogs och
jämfördes mot hur kopparnubben såg ut innan reaktionen. Då degeln svalnat vägdes
den tillsammans med innehåll, resultatet antecknades. Substansmängderna
beräknades med hjälp av formeln m = n · M.
Elev 1
2015-11-15
Medlaborant: Elev 2
Arlandagymnasiet NA14, Kemi 1
4. Beräkningar
Före
Efter
mdegel = 12.7 g
mdegel+innehåll = 14.5 g
mdegel+koppar = 14.1 g
mdegel+innehåll – mdegel = minnehåll
mdegel+koppar – mdegel = mkoppar
14.5 – 12.7 = 1.8
14.1 – 12.7 = 1.4
minnehåll – mkoppar = msvavel
mkoppar = 1.4 g
1.8 – 1.4 = 0.4
msvavel = 0.4 g
_________________________________________________________
Koppar
Svavel
m = 1.4 g
m = 0.4 g
n=?
n=?
M = 63.55 g/mol
M = 32.06 g/mol
m=n·M
m=n·M
n=m/M
n=m/M
n = 1.4 / 63.55
n = 0.4 / 32.06
n = 0.022
n = 0.012
0.012 · 2 = 0.024
0.024 ≈ 0.022
I kopparsulfiden finns alltså dubbelt så mycket koppar som det finns svavel. Det
innebär att det går 2 Cu på 1 S, x = 2 och y = 1, således ser formen ut så här: 2Cu +
S Cu2 S
Elev 1
2015-11-15
Medlaborant: Elev 2
Arlandagymnasiet NA14, Kemi 1
5. Resultat
Cu och S i
M (g)
n (mol)
M (g/mol)
Koppar
1.4
0.022
63.55
Svavel
0.4
0.012
32.06
kopparsulfid
xCu + yS Cux Sy
x=2
y=1
2Cu + S Cu2 S
6. Diskussion
Man kan se att en kemisk förening har bildats eftersom nubben nu inte är
kopparfärgad utan grå/silver.
Resultaten visar att det inte är exakt dubbelt så mycket koppar som svavel, men
eftersom det bara är 0.002 mol ifrån och x och y måste vara heltal så finns det ingen
anledning att tro att x och y ska vara andra värden. Att detta fel finns beror på att
antalet decimaler i värdena i formeln n = m/M är olika. Hade vi avrundat rätt hade
substansmängderna blivit 0.02 respektive 0.01 vilket gör att resultaten stämmer.
De resultat vi fick var förväntade, inte just 2 till 1 men att det skulle vara mer koppar
än svavel. Detta eftersom vi innan laborationen visste att ett överskott av svavel gör
att all koppar reagerar. Hade det varit så att det gick mer svavel än koppar hade man
inte kunnat vara säker på att all koppar hade reagerat, resterande koppar hade då
vägts tillsammans med kopparsulfiden och bidragit till ett felaktigt resultat.
Eftersom det är tvärtom och att svavel förbränns till svaveloxid och går bort i
gasform vägs inte den med efter upphettningen. Vi såg noga till att allt svavel var
bortbränt innan elektrobrännaren stängdes av och därför är det osannolikt att
överblivet svavel vägdes med under den andra vägningen. Något som dock är möjligt
är att ämnen som fanns i degeln innan experimentet brändes bort under
upphettningen, ämnen som vägdes med under den första vägningen men inte den
andra. Nästa gång tänker jag säkerställa att det inte finns kemikalier kvar i inte bara
Elev 1
2015-11-15
Medlaborant: Elev 2
Arlandagymnasiet NA14, Kemi 1
locket utan även degeln genom att upphetta den innan försöket påbörjas.
Vågens tillförlitlighet är naturligtvis väldigt viktig och om den inte visar korrekta
siffror får man fel resultat. För att säkerställa att vågen visar korrekt nästa gång kan
jag ta en tyngd med känd vikt och kontrollera mot vågen jag ska använda.
Eftersom resultaten stämmer mot de förväntade kan man anta att laborationen gått
utan att större felkällor har spelat in.
Man bör kontrollera att det inte finns kvar ren koppar dvs att all koppar reagerat,
annars påverkas resultatet.
Försöket bör upprepas för säkrare resultat.
