Magnus Ehingers undervisning

— Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete med mera.

Metaller är reduktionsmedel

Kortsvarsfrågor

  1. Fråga

    Vad händer rent elektronmässigt när magnesium brinner i luft?

  2. Fråga

    Definiera begreppet "reduktionsmedel".

  3. Fråga

    Hur hänger en metalls placering i den elektrokemiska spänningsserien ihop med dess förmåga att oxideras?

  4. Fråga

    Varför står väte med i den elektrokemiska spänningsserien trots att det inte är en metall?

  5. Fråga

    Vad innebär det att en metall är "väteutdrivande"?

  6. Fråga

    Förklara skillnaden mellan att ett ämne "oxiderar" ett annat och att det "oxideras av" ett annat.

  7. Fråga

    Vad är en "åskådarjon" i samband med en redoxreaktion?

  8. Fråga

    Varför kan man inte ha en reduktion utan en samtidig oxidation?

  9. Fråga

    Vilken metall är ett starkare reduktionsmedel: Kalium eller koppar? Motivera utifrån atomstruktur.

  10. Fråga

    Vad är ett "redoxpar" och hur skrivs det vanligen?

Utredande frågor

Till de här frågorna finns inget facit. Det bästa är att du först försöker formulera egna svar på frågorna. Därefter kan du använda dig av ledtrådarna eller ditt läromedel för att eventuellt komplettera dina svar ytterligare.

  1. Förklara hur den elektrokemiska spänningsserien kan användas för att förutsäga om en kemisk reaktion kommer att ske när man placerar en fast metall i en saltlösning av en annan metall. (Ledtrådar)

  2. Diskutera fenomenet väteutdrivande metaller och beskriv den kemiska processen som sker när till exempel magnesium reagerar med en stark syra. (Ledtrådar)

  3. Jämför egenskaper och kemisk reaktivitet hos ädla och oädla metaller. Koppla resonemanget till deras benägenhet att förekomma i ren form i naturen kontra i föreningar. (Ledtrådar)

Halogener är oxidationsmedel

Kortsvarsfrågor

  1. Fråga

    Fast koppar (Cu(s)) kan oxideras av klorgas löst i vatten (Cl2(aq)). Skriv en reaktionsformel för reaktionen.

  2. Fråga

    Fast koppar (Cu(s)) kan oxideras av klorgas löst i vatten (Cl2(aq). Skriv separata reaktionsformler för oxidationen och för reduktionen som skeri i reaktionen

  3. Fråga

    Fast koppar (Cu(s)) kan oxideras av klorgas löst i vatten (Cl2(aq). Hur kan man påvisa att det har bildats kloridjoner i reaktionen?

  4. Fråga

    Fast koppar (Cu(s)) kan oxideras av klorgas löst i vatten (Cl2(aq). Varför betraktas klorgas som ett oxidationsmedel i reaktionen?

  5. Fråga

    Fast koppar (Cu(s)) kan oxideras av klorgas löst i vatten (Cl2(aq). Vilken visuell förändring sker i reaktionen?

  6. Fråga

    Vilken halogen är det starkaste oxidationsmedlet och varför?

  7. Fråga

    Hur hänger en halogens placering i det periodiska systemet samman med dess oxiderande förmåga?

  8. Fråga

    Beskriv vad som händer när fluorgas bubblas genom en lösning av natriumjodid.

Utredande frågor

Till de här frågorna finns inget facit. Det bästa är att du först försöker formulera egna svar på frågorna. Därefter kan du använda dig av ledtrådarna eller ditt läromedel för att eventuellt komplettera dina svar ytterligare.

  1. Analysera sambandet mellan atomstruktur och reaktivitet. Redogör för hur elektronkonfiguration och atomradie påverkar halogenernas förmåga att agera som oxidationsmedel. Jämför fluor och jod i ditt svar. (Ledtrådar)

  2. Beskriv hur ett experiment för att bevisa klorgasens oxiderande verkan på koppar kan genomföras. Förklara hur varje steg i processen (inklusive reagens) bidrar till att bekräfta de kemiska skeendena. (Ledtrådar)

  3. Förklara begreppen oxidation, reduktion och oxidationsmedel utifrån en reaktion mellan alkalimetall och en halogen. Diskutera varför reaktionen gör att det bildas jonföreningar. (Ledtrådar)

  4. Diskutera halogenernas egenskaper i förhållande till andra grupper (till exempel alkalimetaller). Hur skiljer sig deras benägenhet att avge respektive ta upp elektroner, och hur avspeglas detta i deras roll som reduktions- respektive oxidationsmedel? (Ledtrådar)

Oxidationstal

Kortsvarsfrågor

Videogenomgång: Oxidationstal

  1. Fråga

    Vilket oxidationstal har en Zn2+-jon?

  2. Fråga

    Vilket oxidationstal har en sulfidjon, S2–?

  3. Fråga

    Vilket oxidationstal har en järnatom, Fe?

  4. Fråga

    Vilket oxidationstal har fluor i F2?

  5. Fråga

    Vilket oxidationstal har syre i metanol, CH3OH?

  6. Fråga

    Vilket oxidationstal har väte i metanol, CH3OH?

  7. Fråga

    Vilket oxidationstal har kol i metanol, CH3OH?

  8. Fråga

    Vilket oxidationstal har kväve i nitratjonen, NO\(_3^-\)?

  9. Fråga

    Vilket oxidationstal har kol i koltetraklorid, CCl4?

  10. Fråga

    Vilket oxidationstal har vanadin i vanadinpentoxid, V2O5?

  11. Fråga

    I vilken förening är kolatomen mest oxiderad, CO eller CO2?

Namngivning och formelskrivning med hjälp av oxidationstal

Kortsvarsfrågor

  1. Fråga

    Vad är formeln för en kobolt(III)jon?

  2. Fråga

    Använd oxidationstal för att namnge följande jon: Cr2+

  3. Fråga

    Vad är formlen för järn(II)oxid?

  4. Fråga

    Använd oxidationstal för att namnge följande jonförening: NiCl2

  5. Fråga

    Använd oxidationstal för att namnge följande jonförening: Ni2(SO4)3

  6. Fråga

    Förklara skillnaden mellan koppar(I)klorid och koppar(II)klorid utifrån deras kemiska sammansättning.

  7. Fråga

    Vad händer med oxidationstalet för en atom som genomgår oxidation?

  8. Fråga

    Definiera begreppet reduktion med hjälp av oxidationstal.

  9. Fråga

    Vilken är den kemiska formeln för järn(III)sulfat och vilka joner består den av?

Balansering av redoxformler med hjälp av OT

Se Övning i formelskrivning – Redoxformler.

Galvaniska celler och emk

Kortsvarsfrågor

Videogenomgång: Galvaniska celler och emk

  1. Fråga

    Vad är en galvanisk cell och vad utnyttjas den till i vardagen?

  2. Fråga

    Beskriv vad som händer rent kemiskt när ett zinkbleck placeras direkt i en kopparsulfatlösning.

  3. Fråga

    Varför måste oxidations- och reduktionsreaktionerna separeras för att man ska kunna utnyttja energin elektriskt?

  4. Fråga

    Vilken funktion fyller en saltbrygga i en galvanisk cell?

  5. Fråga

    Hur definieras minuspolen respektive pluspolen i en galvanisk cell utifrån de kemiska reaktionerna?

  6. Fråga

    Vad är ett cellschema och vilken är standardkonventionen när man skriver ett sådant?

  7. Fråga

    Rita ett cellschema för ett galvansikt element där den ena halvcellen består av en zinkelektrod i en zinknitratlösning och den andra halvcellen av en kopparelektrod i en kopparnitratlösning.

  8. Fråga

    Varför är det omöjligt att mäta en enskild elektrodpotential direkt?

  9. Fråga

    Hur kan man med hjälp av den elektrokemiska spänningsserien förutsäga hur stor en cells EMK blir?

Utredande frågor

Till de här frågorna finns inget facit. Det bästa är att du först försöker formulera egna svar på frågorna. Därefter kan du använda dig av ledtrådarna eller ditt läromedel för att eventuellt komplettera dina svar ytterligare.

  1. Redogör för Daniells element. Beskriv dess uppbyggnad, de specifika reaktionerna vid respektive elektrod och förklara hur kretsen sluts. (Ledtrådar)

  2. Diskutera begreppet elektrodpotential. Hur uppstår den på atomnivå vid en metallyta och varför leder detta till en potentialskillnad mellan metallen och lösningen? (Ledtrådar)

  3. Analysera sambandet mellan begreppen "ädel" och "oädel" metall i relation till reduktionsmedel och förmågan att generera elektrisk spänning i en galvanisk cell. (Ledtrådar)

  4. Förklara hur man beräknar en cells EMK (\(E\)) med hjälp av elektrodpotentialerna för plus- och minuspolen. Visa med ett exempel hur valet av metaller påverkar resultatet. (Ledtrådar)

Normalpotentialer. Vätgaselektroden

Kortsvarsfrågor

  1. Fråga

    Vad är en vätgaselektrod och vilken funktion fyller den inom elektrokemin?

  2. Fråga

    Varför används just platina som elektrodmaterial i en vätgaselektrod?

  3. Fråga

    Vilka specifika förhållanden krävs för att en vätgaselektrod ska fungera som en standardreferens?

  4. Fråga

    Vad innebär begreppet "indifferent elektrod" i sammanhanget kring platina?

  5. Fråga

    Hur definieras ett ämnes normalpotential (\(e^0\))?

  6. Fråga

    Vilket samband finns mellan ett ämnes normalpotential och dess egenskaper som reduktionsmedel?

  7. Fråga

    Hur beräknas den elektromotoriska spänningen (emk) för en galvanisk cell med hjälp av normalpotentialer?

  8. Fråga

    Varför kan man inte mäta elektrodpotentialen för en enskild elektrod direkt?

  9. Fråga

    I en galvanisk cell med zink och vätgas, varför blir zinken minuspol?

  10. Fråga

    Vad händer rent kemiskt vid pluspolen i en vätgaselektrod när den är kopplad till en zinkelektrod?

Utredande frågor

Till de här frågorna finns inget facit. Det bästa är att du först försöker formulera egna svar på frågorna. Därefter kan du använda dig av ledtrådarna eller ditt läromedel för att eventuellt komplettera dina svar ytterligare.

  1. Redogör för hur en vätgaselektrod är uppbyggd och beskriv de kemiska processer som sker vid dess yta beroende på om den fungerar som pluspol eller minuspol. (Ledtrådar)

  2. Förklara hur normalpotentialer ger en mer exakt och matematisk beskrivning av metallers egenskaper jämfört med den klassiska elektrokemiska spänningsserien. (Ledtrådar)

  3. Beskriv hur man med hjälp av tabellvärden för normalpotentialer kan avgöra vilken elektrod som blir plus- respektive minuspol i en godtycklig galvanisk cell, samt hur man beräknar cellens emk. (Ledtrådar)

  4. Diskutera varför förståelsen för normalpotentialer är avgörande för att kunna utvinna elektrisk energi ur kemiska reaktioner och hur man kan påverka spänningen i ett galvaniskt element genom val av material. (Ledtrådar)

Elektrolys

Kortsvarsfrågor

Videogenomgång: Elektrolys

  1. Fråga

    Vad innebär begreppet elektrolys rent etymologiskt och kemiskt?

  2. Fråga

    Hur skiljer sig en elektrolyscell från en galvanisk cell när det gäller energiförlopp?

  3. Fråga

    Beskriv vad som händer vid katoden under elektrolys av kopparklorid (CuCl2).

  4. Fråga

    Vad sker vid anoden vid elektrolys av kopparklorid (CuCl2) och hur kan man observera detta?

  5. Fråga

    Varför betraktas reaktionen mellan koppar och klorgas som spontan, till skillnad från elektrolysen av kopparklorid?

  6. Fråga

    Vilken funktion fyller det semipermeabla membranet vid industriell framställning av natriumhydroxid?

  7. Fråga

    Varför bildas det vätgas istället för fast natrium vid katoden vid elektrolys av en natriumkloridlösning?

  8. Fråga

    Hur används normalpotentialer för att avgöra vilken reaktion som sker vid katoden i en vattenlösning?

  9. Fråga

    Vilken är den totala kemiska reaktionen vid framställning av natriumhydroxid genom elektrolys?

  10. Fråga

    Nämn två viktiga industriella användningsområden för natriumhydroxid.

Utredande frågor

Till de här frågorna finns inget facit. Det bästa är att du först försöker formulera egna svar på frågorna. Därefter kan du använda dig av ledtrådarna eller ditt läromedel för att eventuellt komplettera dina svar ytterligare.

  1. Analysera hur tillförsel av elektrisk energi kan vända en exoterm, spontan reaktion till en endoterm process. Utgå ifrån reaktionen mellan koppar och klor för att illustrera din förklaring. (Ledtrådar)

  2. Förklara ingående hur man med hjälp av normalpotentialer kan förutsäga vilken av flera möjliga reaktioner som faktiskt kommer att ske vid en elektrod. Utgå från exemplet med natriumjoner kontra vatten. (Ledtrådar)

  3. Redogör för begreppen oxidation och reduktion i förhållande till anoder och katoder. Hur rör sig elektronerna i kretsen och hur påverkar detta jonernas rörelse i lösningen? (Ledtrådar)