Mål med forsøket:

Hensikten er at vi skal se på forskjellige typer bindinger og hvordan disse blir dannet eller brutt.

Utstyrsliste:

- Reagensrør

- Reagensklype

- Parafilm

- Jodkrystaller (I₂)

- Svovelpulver (S₈)

- Gassbrenner

- Kaliumpermanganat (KMnO₄)

- Petriskål

- Glassplate

- Pimpet

- Glasstav

- Ballonger

- Gummistrikk

- Vann

Fremgangsmåte:

Post 1:

Et jod-krystall (I₂) skal legges i et reagensglass, og toppen av reagensglasset skal tildekkes med parafilm. Deretter varmer man opp krystallen over en gassbrenner. Alt dette gjøres i avtrekk. Observer og beskriv hva du ser.

Post 2:

Ta litt svovelpulver (S₈) i et reagensglass, og hold det over en gassbrenner med en reagensklype. Varm opp svovelpulveret forsiktig. Observer og beskriv.

Post 3:

Ta et krystall Kaliumpermanganat (KMnO₄), og legg det i en petriskål. Studer krystallet i en lupe. Lag en skisse. Tilsett deretter lunkent vann og forklar hva som skjer.

Post 4:

Legg en dråpe vann på en glassplate. Observer størrelsen og utformingen av vanndråpen. Drypp en liten dråpe med såpe opp i vanndråpen. Observer eventuelle forandringer.

Post 5:

Skru på en vannkran slik at det kommer en tynn vannstråle. Gni deretter en plaststav mot en fille slik at den får ladning. Hold staven så nær vannstrålen som mulig. Observer og beskriv hva som skjer.

Post 6:

Blås opp fire ballonger til omtrent den samme størrelsen. Knyt endene på ballongene. Bruk en gummistrikk til å feste ballongene i tetraederform. Forklar så hvilke molekyler ballongene kan være modell(er) av, hvilke bindinger og bindingsvinkler de har, samt om de er dipol eller ikke.

Post 1:

Jod-molekylene (I₂(s)) er satt sammen av upolare kovalente bindinger. Det som holder selve krystallen sammen er bindingene mellom jod-molekylene, mellom molekylene er det nemlig midlertidige dipol-dipol-bindinger. Stoffet forandrer aggregattilstand, til gassform, og de midlertidige dipol-dipol-bindingene brytes. Det oppstår en lilla-lignende gass (I₂(g)).

Post 2:

Når vi varmet opp svovelpulveret (S₈) gikk det over fra pulverform til en gul, svært tynn væske. Deretter ble væska svart og mer og mer viskøs. Etter ytterligere varmepåvirkning gikk væsken over til en svart farge med litt rød-skjær i. Men nå var ikke væsken viskøs lengre, men den var blitt tyntflytende igjen.

Tyntflytende --> Viskøst --> Tyntflytende

Det var svake bindinger mellom molekylene i svoveletpulveret (S8). Ved starten av oppvarmingen skiftet stoffet aggregattilstand, og gikk over fra pulver, til en gul tyntflytende væske. Fortsatt var da molekyl-formelen S8, men nå var ikke svovelatomene lenger bundet i en åttekant, men i en lang kjede (illustrert i figuren nedenfor) og dette forklarer den tyntflytende væsken. Ytterst på disse S8-kjedene finnes det et fritt elektronpar. Dette gjør det mulig å sette sammen lengre kjeder: S16, S32, S40, osv. det som skjer da er at væsken blir mer og mer viskøs. Det som er grunnen til at væsken igjen blir tyntflytende er at bevegelsen i molekylene blir så kraftige, at de ikke kan holde seg sammen mer. De brytes da opp i mindre fragmenter, og det gjør at svovelet igjen blir flytende.

Post 3:

Kaliumpermanganat består av ionene K+ og MnO₄-. Når vi ser på et Kaliumpermanganat-krystall i en lupe ser det omtrent som figuren nedenfor, og det har en grønn metallisk farge.

Når et krystall Kaliumpermanganat legges i en petriskål med lunkent vann, brytes ionebindingene i krystallen, og den løses opp. Vannet får en lilla farge. Når ionebindingene brytes, legger det seg vannmolekyler rundt hvert ion. Rundt det positive ionet K+ blir den negative delen av H₂O ”pakket” rundt. Og rundt ionet MnO₄^- blir det blir den negative delen av H₂O ”pakket” rundt. (dette er illustrert ved figuren nedenfor). Dette kalles hydratisering.

Post 4:

Det som skjedde var at den ellers så runde vanndråpen bare la seg utover når en dråpe såpe ble tilsatt. Dette er fordi at hydrogenbindingene som danner overflatehinna blir brutt. Såpemolekylene drar sterkere på vannmolekylene enn hva hydrogenbindingene mellom vann-molekylene gjør. Mellom såpe- og vannmolekylene dannes det en dipol-dipol-binding.

Post 5:

Når vi holdt glasstaven nær vannstrålen, ble vannet ble bøyd mot staven (slik figuren viser). Hva slags kraftvirkning observerer vi der det er avbøying? De positive-og de negative ladningene tiltrekkes av hverandre. Glasstaven er positiv, mens det er den minusladde siden av vannet, vann er dipol, som trekkes mot staven. Kraftvirkningen vi observerer er magnetisme.

Post 6:

Hvilke molekyler kan dette være modell av?

Dette kan være en modell av CH₄, CCl₄, NH₃, H₂O 

Hvilke bindinger og bindingsvinkler får vi?

CH₄: Fire kovalente bindinger. Tetraedervinkel 109 º

CCl₄: Fire polare kovalente bindinger. Tetraedervinkel 109 º

NH₃:. Polare kovalente bindinger. Tetraedervinkel 109 º

H₂O: Polar kovalente bindinger. Tilnærmet tetraedervinkel 105 º

Tegn molekylmodeller og forklar om det er dipoler eller ikke.

NH₃

H₂O

CH₄, og CCl₄ (ikke hvitfargede atom)

CH₄ er dipol.

CCl₄ er ikke dipol. Hver av de fire polare kovalente bindingene har en liten positiv delladning på C-atomet og en liten negativ delladning på Cl-atomet. Ettersom molekylet har en symmetrisk form, faller både de positive og de negative ladningenes midtpunkt sammen på C-atomet.

NH₃ er dipol.

H₂O er dipol. Oksygen atomet er negativt ladd, mens hydrogenmolekylene er positivt ladde.