Vi vasker en kobbermynt!

Hensikten med dette forsøket er å lære mer om redoksreaksjoner. Vi skal skape en kjemisk reaksjon hvor et stoff blir redusert, og et annet blir oksidert.  Forsøket handler om å vaske en 50 øring i ketchup.
En redoksreaksjon er en kjemisk reaksjon hvor et stoff blir redusert, og hvor et annet blir oksidert. Når et stoff blir oksidert vil det si at et elektron blir fjernet, og da vil ladningen øke. Når et stoff blir redusert vil det si at et elektron blir lagt til, og da vil ladningen reduseres.

Jeg tror 50øringen som er laget av kobber vil reagere i eddik, salt og ketchup.

Utstyret jeg har brukt er eggeglass, salt, ketchup, eddik, sukker, vann og et kamera.

Først blandet jeg sammen lunkent vann, ketchup, eddik, sukker og salt i et egge glass. Deretter slapp jeg 50-øringen i glasset og lot det trekke. Like etter blandet jeg sammen eddik og salt og ketchup, og lot dette trekke. Det samme gjorde jeg med eddik og salt, og ren ketchup til slutt. Altså i 4 prosesser. Etter at de fire glassene stod en stund skylte jeg blandingen ut, tok opp 50 øringen, la dem på et tørk og så hvilke av blandingene som hadde gjort 50 øringen renest.

Det var veldig lett å se hvile av blandingen som hadde vasket kobbermynten best. 

Blanding 1. Vann, sukker, eddik, ketchup og salt
Blanding 2. Salt, eddik og ketchup
Blanding 3. Salt og eddik
Blanding 4. Ketchup

Blandingen med vann, sukker, eddik, ketchup og salt reagerte sterkest. 50-øringen var helt blank. Grunnen er fordi kobber reagerer mot saltet. Kobberet har en høy ledningsevne, og oksiderer i kontakt med luft. Saltet fungerer som en katalysator for å få løst kobberoksid på 50-øringen.  

Først ser vi på hvordan kobberet blir til kobberoksid.

Cu ->^2+  +2e^- (fra vanlig kobber til oksidering av kobber)

2Cu  + 2O--> 2CuO  (ioneform av kobber reagerer med oksygen og blir til kobberoksid.)

Eddikksyre reagerer med kobberoksid og danner kobberacetat + vann. I denne reaksjonen binder to hydrogenatomer seg med oksigenatomet fra kobberoksid og danner vann.

For å få 50-øringen ren uten et skittent lag utenpå, må CuO (oksidert kobber) bli kvitt oksideringen (O) som gjorde kobberet til kobberoksid.

Slik:
2CH3COOH + CuO -> (CH3COO)2 Cu + H2O
    eddikk       kobberoksid     acetat

Eddiksyren reagerer med kobberoksid (CuO) og danner kobberacetat og vann.
Oksigenatomet fra kobberoksid binder seg til de to hydrogenatomene fra de to eddikksyre-molekylene og danner vann tilsammen. Dermed er kobberet blitt kvitt oksygenatomet, og oksidasjonen av 50-øringen

Resultatet av vaskingen kan ha vært påvirket av hvor lenge kobbermynten lå i blandingen, fordi de stod i litt ulik tid. Dette kan være med på å påvirke resultatet. Men når jeg leser på teorien og hva andre har utført ser jeg at det stemmer overens med det ande har gjort.

Eddiken og saltet i ketchupen slår seg sammen og løser opp kobberoksidet i 50-ringen. Kobberoksidet oksiderer oksygenet til syren og gjør derfor mynten blank. Dette kaller vi for en redoksreaksjon. 

Helt til slutt må jeg konkludere med at hypotesen min ikke var i samsvar med hva som var riktig. Jeg tippet at blandingen med eddik, salt og ketchup var den som skulle vaske 50 øringen renest. Etter å ha utført forsøket fant jeg ut at det ikke stemte og at det var blandingen med vann, sukker, eddik, ketchup og salt som virket best på kobbermynten. Jeg har altså utført en redoksreaksjon og 50 øringen har forandret seg hva det ståstedet den var på da vi startet forsøket. Feilkildene om at kobberet ikke lå like lenge i blandingene kan også ha noe med resultatet og gjøre.

Kan biler kjøre på hydrogen? JA!

Hensikt: å bruke en elektrolyse av vann til å produsere elektrisk energi.

Utstyr: Destillert vann, brenselcelle, solpanel, lampe, voltmeter, 

amperemeter og en motor med propell

Fremgangsmåte:  vi fylte kammeret på en hybridbil med solcellepanel med destillert vann og deretter trakk vi vannet fra kammene inn på hver side av brenselcella. Deretter satt vi bilen under en lampe for å samle opp hydrogen, som senere skal drive bilen. Etter ca 15 minutter har bilen stått lenge nok under lampa til å ha samlet opp nok hydrogen til at bilen kan kjøre fremover. Da vi hadde ventet lenge nok til at kammerne var tomme for vann, kunne vi koble til motoren og kjøre fremover. Undervis begynte det å boble fordi hydrogen og oksygen dannes i hvert sitt kammer med destillert vann.

Spenningen var 1,51 V når cellen ikke var i bruk, og når vi hadde koblet til motoren og cellen var i bruk hadde vi en spenning på 1,26 V. Grunnen til dette er fordi motoren trenger spenning når motoren er i gang. Derfor er det lavere spenning når den er i gang enn når den ikke er i bruk, nettopp fordi den tar strøm når den er i bruk.

Hydrogengassen og oksygengassen reagerer på hverandre, og vi får en kjemisk reaksjon hvor de to gassene omdannes til vann. I prosessen utløses elektrisk energi.

Reaksjonslikningen blir seende slik ut: 2H₂ + O₂ à 2H₂O + elektrisk energi.

Vann kan deles opp i sine bestanddeler, hydrogen og oksygen, ved å la en strøm gå gjennom det. Denne prosessen kalles elektrolyse. Vannmolekyler skiller seg naturlig til H⁺- og OH^--ioner som trekkes henholdsvis mot anoden og katoden Ved katoden vil to H⁺-ioner ta opp elektroner og danne H₂-gass. Ved anoden går fire OH^–-ioner sammen og danner O₂-gass og avgir fire elektroner. Gassene som blir dannet bobler opp til overflaten og kan bli samlet opp.

Vi ser at bilen går fremover etter å ha omdannet vann til oksygen og hydrogen gjennom å bruke en brenselcelle. En brenselcelle består av en anode og en katode, og mellom disse ligger membranen. Membranen slipper bare gjennom hydrogenioner. Vi slipper inn hydrogengass til anoden og oksygengass til katoden. På anoden er det en katalysator som splitter opp hydrogengassen til to frie elektroner og to positive hydrogenioner. Et positivt hydrogenion består kun av et proton. Hydrogenionene vil gå gjennom membranen og over i katoden. Elektroner kan ikke gå gjennom membranen siden den kun slipper igjennom hydrogenioner. Da må gå ut gjennom anoden i en krets og over i katoden. I katoden møtes hydrogenioner med oksygengass og elektroner, og vi danner vann. Fra anoden til katoden vil det gå elektroner, altså en strøm. Denne strømmen vil derfor lede motoren i solcellebilen vi har brukt i dette forsøket

DANIELLECELLEN - hva er det?

Vi har drevet med litt forskning i naturfagtimene den siste uken, og her kommer forsøket som omhandler daniellecellen. Hensikten med forsøket er å finne ut hvordan et batteri fungerer. 

Daniellcellen - galvanisk element, oppfunnet av J. F. Daniell i 1836. I den opprinnelige Daniellcellen besto den positive polplaten av kobber og sto i en løsning av kobbersulfat, mens den negative polplaten besto av sink og sto i en løsning av svovelsyre, som var skilt fra kobbersulfat-løsningen med en porøs vegg. I dag brukes betegnelsen Daniellcelle om ulike typer celler med kobber/kobbersulfat og sink/sinksulfat

2 begerglass, kobberstrimmel, sinkstrimmel, 2 ledninger, voltmeter, 2 krokodilleklemmer, tørkepapir, kaffefilter sinksulfatløsning, kobbersulfatløsning, kaliumnitratløsning.

Vi koblet sammen utstyret og brukte krokodilleklemmene til å fest ledningene til metallstrimlene. Saltbroa som vi brukte av kaffefilter den ene gangen, og tørkepapir den andre gangen dyppet vi i kaliumnitratløsningen og bøyde den slik at den fikk en tupp i hvert sitt begerglass med løsning. Deretter koblet vi ledningene til voltmeteret og så hva utfallet ble. 

Da vi koblet vårt selvlagde batteri til voltmeteren ble utslaget på voltmeteret 0,5V på kaffefilteret og 0,8V på tørkepapiret. Vanligvis ligger den på 1,1, så vi har noen feilkilder. Feilkildene kan være mengden av sink – og kobbersulfatløsning vi hadde i begerglassene, eller hvor mye og hvor tykt tørkepapir/kaffefilter vi hadde.

Vi ser at kaffefilteret gir et utslag på 0,5 V og tørkepapiret gir 0,8, dette er fordi tørkepapiret er mindre fast i strukturen, og det er lettere for stoffene og trenge seg gjennom. Et kaffefilter er tettere bygd og vil derfor overføre færre elektroner.

Vi så også at elektronene gikk fra sinkstanga til kobberstanga. Reaksjoner som da skjedde i de to løsningene var at Cu2+ionene ble redusert til Cu-atomer som setter seg på kobberstanga, og Cu-stanga får derfor tilført masse. Sinkstanga ble oksidert til Zn2+ioner som gikk ut i løsningen. Sinkstanga mistet derfor masse.

Elektronene går fra sink til kobber. Reaksjonene som skjer er at massen til sink reduseres fordi det oksyderes og Zn blir til positive ioner: Zn²⁺ og dette går ut i blandingen. Kobberet dermot reduseres og går fra Cu²⁺ til Cu, atomene fester seg på strimmelen og massen øker.
Hele reaksjonen blir altså: Zn + Cu²⁺ -> Zn²⁺ + Cu.

Passende navn på elementet: Vi har laget et galvanisk element som kalles en danielcelle

som også er et batteri. Etter å ha utført dette eksperimentet ser vi at man kan lage et batteri som kan sette et voltmeter i sving. Vi testet også en lyspære og fikk den til å lyse. Dette er fordi det var både pluss- og minus elektroner som går i en lukket krets, fordi det er ikke noe som blir omgjort til energi, og derfor får vi lys i lyspæra. Sinksulfatløsningen og kobbersulfatløsningen gjorde at vi hadde en positiv og en negativ kilde som må til for at vi skal gå kretsen til å gå rundt.

Sammenligninger av økosystemer

Denne elevøvelsen er den første, og den ble utført under Haglebu-turen vi hadde den 19-20 september. Vi skulle sammenligne to forskjellige suksesjoner mens vi gikk tur i fjellet. Målet med denne øvelsen er å sammenligne to økosystemer som er i forsjellige faser. Jeg skal sammenligne et økosystem i primærfasen, og et i sekundærfasen.

Utstyret vi brukte til denne øvelsen var kamera.

Det første området jeg skal sammenligne er et tjern vi fant helt i starten av turen, mens vi fortsatt var nede på lavlandet før vi gikk oppover i fjellet. Dette tjernet var på vei til å gro igjen, og derfor bli til ei myr. Det vil derfor si at tjernets suksesjon er i en primærfase. Grunnen til dette er fordi at det er den utviklingen som skjer i starten av endringen, hvor et livløst område blir et område for levende organismer. Etter hvert som tiden går gror tjernet sakte igjen og blir til ei myr, hvor biotiske faktorer langsomt har tatt området i bruk. De abiotiske faktorene (ikke levende faktorer) vi finner i dette tjernet er vann, vind, sollys, temperatur. De levde organismene er alger.

En myr er et økosystem med høy grunnvannstand. Myrer er åpne våtmarksområder uten trær der det vokser torvmose, men det kan også vokse gress, lyng, busker og mye mer. For at en myr skal kunne dannes må det være fuktighet til stede. Planterester blir liggende på tørr mark før det raskt blir nedbrutt av nedbrytere som sopp, insekter og bakterier. Hvis planterestene oppholder seg i vann vann som ikke beveger seg uten oksygen, kan bare bakterier som er stillestående bryte dem ned. Her går det utrolig sakte og det kan ta flere tusen år før man kan se en forandring.

Dannelse av en myr er en prosess i en suksesjon hvor et tjern gror igjen. De biotiske faktorene som lever her er produsenter som er grønne planter som produserer organisk stoff ved hjelp av fotosyntesen, forbrukere som er dyr og planter uten klorofyll som lever av produsentene og nedbryterne som omdanner døde organismer til enkle næringsstoffer som produsentene tar opp. På myrer kan man plukke bær, oftest multe, men på de tørreste kan man finne blåbær, tyttebær og tranebær. Før ble myrer brukt som beite for husdyr og det var lett å bruke torv for å brenne ting. Mange dyr og plantearter lever bare i myrer, noen av fuglene som kan nevnes er det trane, myrhauk og mange snipefugler.

Den andre suksesjonen jeg skal snakke om er et område over tregrensa. Dette er en sekundærsuksesjon fordi det er et område som følger etter en forandring i miljøet over lengre tid. Dette området over tregrensa kan ha vært en granskog for noen hundre år siden, og når denne granskogen har falt ned, og forandret seg, har det blitt en sekundærsuksesjon. Det nye området vil gi livsgrunnlag for at organismer skal kunne leve der. De abiotiske faktorene som lever her er vind, fjell, temperatur, sollys.

Denne suksejonen er på høyfjellet og her er det kun få organismer som overlever fordi de fleste er ikke tilpasset det harde klimaet og de dårlige vekstmulighetene. Her er det ingen høyreist vegetasjon, og den vegetasjonen som er her er for det meste mose, lyng, gress og andre kortvokste og værharde planter og organismer, som sopp. De biotiske faktorene som lever her er produsenter som er grønne planter som produserer organisk stoff ved hjelp av fotosyntesen, forbrukere som er dyr og planter uten klorofyll som lever av produsentene og nedbryterne som omdanner døde organismer til enkle næringsstoffer som produsentene tar opp.

Om 20 år kan jeg tenke meg at tjernet er gjengrodd av siv og mose, og at det har blitt til ei myr, som fortsatt er ganske våt å gå på. I området over tregrensa har det kanskje så vidt startet å gro små trær, og kanskje litt mose/gresstuster. Detter i hovedsak om det blir varmere tempratur, men om det blir kaldere, kan det komme en ny isbre, som tidligere har vært på dette området for mange mange år siden.

Forskjellene mellom disse to økosystemene er at de er i forskjellige prosesser i suksesjonen. Det er også forskjellige arter som lever i de ulike økosystemene, pluss at de abiotiske faktoriene har noen forskjeller. De tingene som er likt ved dette tjernet og området over

fjellgrensa er at de felles har abiotiske faktorer som vind, temperatur og sollys.  


Årsakene til at disse to økosystemene er som de er er fordi at suksesjonen er alltid i endring, og de har sine faser. Jeg tror dette fjellet vi gikk over, Haglebunatten, er v-forma fordi det har ligget en isbre over den, og det betyr at den har smeltet fort. Myra tror jeg ligger der fordi den ligger i bunnen av et fjell, og alt vannet vil derfor renne ned i myra. Pluss at væske ikke får fordampet fordi det er så kald luft der.

Hvilken fremtid har bjørnen?

Mange ønsker bjørnen utryddet, andre mener at bjørnen bør leve fritt slik alle andre dyr i Norge. Utryddelsen av bjørn har startet for lenge, lenge siden. Det er nå vi må bestemme oss for om vi skal fortsette den tankegangen, eller om vi skal prøve å snu litt på skuta. Det er mange grunner til at bjørnen skal få leve. 

Hvis vi ser på bjørnen som et enkelt individ, så er den et helt vanlig dyr som både katt og mus. Hvis katten spiser en mus, så er ikke realiteten slik at vi vil drepe den katten fordi den spiste en uskyldig mus. Bjørnen, på lik linje som katten er en del av en næringskjede og en naturlig syklus som må gå rundt for at alle skal bli livnært. Om bjørnen spiser en sau, tenner bonden på alle pluggene og forlanger at bjørnen skal drepes. Hva om alle tenkte slik? En bondes oppgave er å passe på sauene sine, enten om det er ved inngjerding, eller med gjeterhunder. 

Vi har lover i Norge som sier at bjørn ikke skal felles med mindre den er truende for husdyr og rovdyr. Vi må følge de forpliktelsene vi har om at vi skal ta vare på vårt biologiske mangfold. Om vi bruker tiltak som å skille husdyr og bjørn i forskjellige områder, vil det skape færre konflikter, og folk vil kanskje endre syn på bjørnens måte å skaffe seg mat på. Bjørnen ble fredet i 1973, og det gjenstår bare 130 bjørner. Det er et svært lite antall, skyter vi flere, kan alle tenke seg hvordan fremtiden blir. De sauene bjørnen etterlater seg, kan ikke vi bruke de til noe fornuftlig som klær og mat da? 

Brunbjørnen i Norge er en av de fredligste, og de er jo så søte å se på!

KILDER
viten.no
wikipedia.com