Sida 1/3
Elektrokemi – Ett hjärta av rent metall
Lärarinstruktioner
Målgrupp: Arbetet kan tillämpas i ÅK 8-9 då metallernas kemi behandlats och
elektrolys begreppet blivit bekant.
Tid för arbetet: ca 1h.
ETT HJÄRTA AV REN METALL
I arbetet tillämpas kunskaper i elektrokemi. Med elektrolys kan man reducera en
metalljon tillbaka till ett metalliskt grundämne.
1. Vad betyder galvanisering av kopparspikar?
2. Förklara elektrolys.
3. Vilka andra användbara funktioner har elektrolys?
MATERIAL
o
o
o
o
o
o
Koppar- och järnplatta
Utspädd kopparsulfatlösning
10 % saltsyralösning
Fint sandpapper
Stearinsyra (eller stearin)
Kallt vatten
UTRUSTNING
o elektrolysutrustning:
(strömkälla, 2 ledningar, 2 krokodilklämmor, 250 ml bägare)
o gravyrverktyg
o Upphettningsutrustning:
(trefot, gasbrännare, trådnät)
o 2x100 ml dekanterglas
ARBETSSÄKERHET
o Skyddsglasögon och -rock
o Försiktighet vid upphettning av stearin
Källa: Lawrie, R. 2001. Chemistry for You. Nelson Thornes Ltd: Cheltenham, p. 114.
Sida 2/3
Elektrokemi – Ett hjärta av rent metall
Lärarinstruktioner
UTFÖRANDE
Rengör metallplattorna noggrant, först med saltsyra och vid behov ännu med sandpapper.
Plocka ihop elektrolysutrustningen.
Vilkendera metallplattan kopplar du i den positiva polen, d.v.s. anoden? Varför?
Ge läraren plattan du tänkte koppla i den negativa polen, d.v.s. katoden. Läraren doppar
plattan turvis i smulten stearinsyra och i kallt vatten. Låt plattans stearinyta stelna en
stund och gravera därefter på ytan någon enkel figur, t.ex. ett hjärta.
Mät och häll upp metallens saltlösning i bägaren och koppla metallplattorna i rätt poler
(katod och anod).
Placera sedan plattorna i koppasulfatlösningen så att åtminstone figuren täcks. Koppla på
strömmen. Bästa resultatet får du om du använder låg spänning (1 V).
Vänta tills du tydligt märker att något händer.
Ta bort resten av stearinsyran från ytan, t.ex. genom att värma och skölja.
Häll kopparsulfatlösningen, enligt lärarens instruktioner, antingen tillbaka i
förvaringskärlet eller i ett avfallskärl.
ATT FUNDERA PÅ
1. Hur ser den mönstrade metallskivans yta (den negativa polen) ut? Varför?
2. Vilken uppgift hade stearinsyran i arbetet?
3. Rita en schematisk bild över apparaturen och skriv polreaktionerna:
INSTRUKTIONER ÅT LÄRAREN:
Utförandet:
Arbetet kan tillämpas i ÅK 8-9 då mettalernas kemi behandlats och elektrolys begreppet
blivit bekant. Arbetet lämpar sig bäst till att utföras i par. Det lönar sig att gå igenom
instruktionerna innan arbetet inleds. Eleverna svarar på frågor både under arbete och
efteråt. Metallplattan som skall mönstras skall rengöras ordentligt. Som gravyrverktyg
kan t.ex. en passares spets användas.
Källa: Lawrie, R. 2001. Chemistry for You. Nelson Thornes Ltd: Cheltenham, p. 114.
Sida 3/3
Elektrokemi – Ett hjärta av rent metall
Lärarinstruktioner
Kemin som ingår i arbetet:
Elektrolysapparaturen är en sluten strömkrets, i vilken elektriciteten förorsakar kemiska
reaktioner. Strömkällan uppehåller en laddningsskillnad, d.v.s. spänning, mellan polerna.
Elektroner förflyttar sig längs ledare från den positiva polen till den negativa. Vid
anoden, d.v.s. den positiva polen, sker oxidering och vid katoden, alltså den negativa
polen, sker reducering.
I det här arbetet kopplas metallplattan vars salt elektrolyslösningen är, i den positiva
polen. Saltlösningen leder elektricitet och innehåller färdigt metalljoner av metallen som
korroderas. Metallen vid den positiva polen oxideras, färdas som positiva joner genom
lösningen och reduceras tillbaka till metallatomer på den mönstrade ytan vid den negativa
polen. Stearinsyra leder inte ström, och skydda alltså resten av ytan från att få
metallbelägring.
Polreaktionerna:
(+) oxidering:
Cu 2e- + Cu2+
(-) reducering:
Cu2+ + 2e- Cu
Källa: Lawrie, R. 2001. Chemistry for You. Nelson Thornes Ltd: Cheltenham, p. 114.
