Hvordan hænger ioner, strøm og salte sammen?

🔍 Introduktion

Du skal undersøge, hvordan elektrisk strøm kan trække i ladede partikler (ioner). Ved at sætte strøm til et vådt stykke indikatorpapir skal du få farvede ioner til at “vandre” hen over papiret.

🛟 Sikkerhed

VIGTIGT – læs dette sikkerhedsafsnit, inden du går i gang!

Opmærksomhed

Følg altid forholdsreglerne når I arbejder med strøm og kemikalier.

Forholdsregler

• Bær altid sikkerhedsbriller og kittel.
• Pas på spændingskilden (brug kun lavspænding, 9–12 V jævnstrøm)

Førstehjælp

• Ved spilduheld renses stedet grundigt med vand.
• For høj spænding skrues der ned med det samme eller strømforsyningen med det samme.

Oprydning

Strømforsyning sættes på plads og bord ryddes pænt op.

🛠️ Materialer

I skal bruge følgende:

Ionvandring:

• Strømforsyning
• Ledninger
• Kugler og pinde (ion-gitter)
• Krokodillenæb
• pH-indikatorpapir/filtrerpapir
• Saltvand (leder-væske)
• Kobbersulfat-opløsning (CuSO4 eller kaliumpermanganat)
• Sikkerhedsbriller og kittel

Alun-krystaller

• Alun pulver (ca. 2 spsk, 20-25g, eller efter behov til en overmættet opløsning)
• En piberenser eller en snor (hvis du vil have krystallerne til at sidde på en figur)
• Et grillspyd eller en pind til at holde figuren
• 200 mL kogt vand
• To 250 mL bærgerglas
• Filter/kaffefilter

🚀 Vejledning

Følg vejledningen trin for trin:

A) Hvad er ioner?

1. Find Na (Natrium) og Cl (Klor) i Det Periodiske System.
2. Tegn elektronoverførslen, hvor Na afgiver 1 elektron til Cl, så der dannes Na⁺ og Cl^–.
3. Samle evt. et lille 3D-iongitter af kugler/pinde for at se, hvordan Na⁺ og Cl^– pakker sig i bordsalt ligesom billedet under.
4. Natrium giver sin elektron til klor. Nu er de ioner, Na⁺ og Cl⁻, og plus og minus tiltrækker hinanden. Det kaldes en ionbinding.

B) Hvad er elektroner?

1. Gør et stykke indikatorpapir (eller filtrerpapir dæppet i saltvand og indikator) fugtigt.
2. Tilslut to krokodillenæb til en jævnstrømskilde (+ og -) og sæt dem fast i hver sin ende af papiret.
3. Sæt en lille dråbe af en farvet ion-opløsning (f.eks. kobbersulfat Cu²⁺ som er blå, eller en syre/base-dråbe) midt på papiret.
4. Tænd for strømmen og observer, hvordan den blå farve langsomt bevæger sig mod den negative pol (-), fordi Cu²⁺-ionerne er positivt ladede.
5. Noter og tag billeder af jeres observationer.

C) Hvad er salte?

Salte er en stor gruppe kemiske forbindelser opbygget af positive og negative ioner, som i fast form danner krystaller. Du kan nemt dyrke smukke krystaller ved at bruge alun (kaliumaluminiumsulfat, KAl(SO₄)₂∙12H₂O):

1. Kog vandet: Kog vand og hæld det i et glas.
2. Lav en overmættet opløsning: Rør alun i det kogende vand, indtil der ikke kan opløses mere, og der ligger lidt bundfald i bunden af glasset.
3. Si væsken: Si blandingen gennem et kaffefilter over i et rent glas for at fjerne urenheder.
4. Forbered figuren: Form din piberenser til den ønskede form (fx en stjerne) og bind den fast til et grillspyd med en tråd.
5. Nedsænk figuren: Hæng piberenseren ned i glasset med væske, så den friholder siderne og ikke rører bunden.
6. Vent på krystallerne: Lad glasset stå i fred (gerne med papir over, så det afkøler langsomt). Dagen efter vil du typisk se flotte krystaller vokse frem på figuren.

💬 Opsamling

Prøv at svare på følgende spørgsmål:

• Forklar ud fra reglerne om ladning, hvorfor en positiv ion ( Cu²⁺) søger mod den negative pol (-).
• Hvordan hænger bordsalt (NaCl) sammen med ioner?