Naturfagsforsøk 09.02.18 – Vi lager og påviser etyn

 

Innledning

Vi arbeider for tiden med organisk kjemi, og har om hydrokarboner. I dette forsøket skal vi lage hydrokarbonet etyn.

 

Hensikt

Vi skal lage hydrokarbonet etyn. Etterpå skal vi vise at vi faktisk er dette stoffet vi har greid å lage. Dette kalles å påvise etyn.

 

Teori

Hydrokarboner er stoffer som består av karbon og hydrogen. Stoffene består av karbonatomer som er bundet i kjeder. Hvis karbonatomene er bundet sammen med enkeltbindinger, kalles hydrokarbonet mettet. Men hvis karbonatomene er bundet sammen med dobbelt- eller trippelbindinger, kalles hydrokarbonet umettet. Umettede hydrokarboner har mye lettere for å reagere med andre stoffer enn mettede.

 

Kjemisk formel etyn: C2H2 

 

Struktur formel etyn:  

 

Etyn er et umettet hydrokarbon. Stoffet kalles også acetylen. De to karbonatomene er bundet sammen med trippelbindinger. Det betyr at det er kun plass til to hydrogenatomer. Fellesbetegnelsen for stoffene hvor karbon er bundet sammen med trippelbindinger er alkyner. Etyn er det minste alkynet. Alle alkyner slutter med endelsen –yn i navnet. På grunn av sin trippelbinding har etyn lett for å reagere med andre stoff, altså er etyn et svært reaktivt stoff. Nå for tiden brukes etyn til sveising og til å skjære i metaller. Tidligere har etyn blitt brukt til hodelykter.

 

En løsning av kalsiumhydroksid kalles kalkvann. Dette brukes til å påvise CO2. Kalkvann blakkes når man tilfører CO2.

 

Utstyrsliste

·         Vernebriller

·         To reagensrør

·         Stativ

·         Aluminiumsfolie

·         Trakt

·         Filterpapir

·         Lakmuspapir

·         Sugerør

·         Kalsiumkarbid

·         Fyrstikker

 

Fremgangsmåte

1.      Først tar man på vernebriller som man får delt ut, og brukes under hele forsøket

2.      Reagensrøret ble fylt halvfullt med vann

3.      Så la man et lakmuspapir nedi det reagensrøret med vann i, og noterte fargen

4.      Deretter ble lakmuspapiret fjernet fra reagensrøret

5.      Små biter av kalsiumkarbid ble sluppet oppi røret, og røret ble raskt tettet med aluminiumsfolie

6.      Så satt man reagensrøret opp i et stativ

7.      Man tente en fyrstikk

8.      Deretter stakk man et lite hull i aluminiumsfolie med annen fyrstikk

9.      Den brennende fyrstikken ble holdt over hullet i aluminiumsfolien

10.  For å sjekke PH-verdien rev man av en lang bit av lakmuspapiret og puttet det nedi røret, etter at flammen hadde slukket

11.  Så filtrerte man løsningen over til det andre reagensrøret

  Filteret etter filtrering

 

12.  Etter å ha filtrert løsningen tok man et sugerør og blåste forsiktig nedi løsningen, for å ikke sprute

 

 

Resultat

Når vi målte PH-verdien i reagensrøret fylt med vann, var verdien ca. 6-7, det vil si tilnærmet nøytralt. Lakmuspapiret hadde en lysegul farge med grønne prikker på. Etter å ha sluppet biter av kalsiumkarbid opp i vannet og tettet med folie, begynte vannet å boble. Samtidig endret fargen seg til gjennomsiktig lilla. Når vi holdt den brennende fyrstikken over hullet i aluminiumsfolien tok gassen fyr, og det ble en liten flamme ut av hullet. Flammen slukket kort tid etter. Da vi testet PH-verdien på nytt, ble lakmuspapiret nærmere mørke lilla. Dette gir en PH-verdi på 13-14, altså en basisk løsning. Etter å ha blåst CO2 ned i løsningen i reagensrøret, endret fargen seg fra å være gjennomsiktig lilla, til mere tåkete blå.

  Fargen før vi tilførte CO2     

  Fargen etter vi tilførte CO2          

                                                

 

Drøfting

Når vi puttet biter av kalsiumkarbid ned i vannet, begynte vannet å boble. Dette skyldes at disse to stoffene reagerer med hverandre og det dannes en gass som vises i form av bobler. 

Reaksjonsligningen for denne reaksjonen: 

 

CaC2 + H2O à Ca(OH)2 + C2H2

 

 

Kalsiumkarbid + vann à kalsiumhydroksid + etyn

 

Utifra ligningen kan vi anta at gassen som bobler i løsningen er etyn. Ved å tenne på denne gassen i det den kommer ut av reagensrøret ser vi at gassen brenner. Vi ser at denne gassen er brennbar, noe vi vet at etyn er. Det andre produktet i reaksjonsligningen er kalsiumhydroksid (kalkvann). For å være sikker på at dette er kalkvann, blåser vi CO2 ned i løsningen. Hvis den blakkes vet vi at det er kalkvann.  Som vist på de to bildene lengre opp i rapporten, ser vi at løsningen er blakket. Altså kan vi si at det løsningen inneholder kalsiumhydroksid. Kalsiumhydroksid består av ionene Ca2+ og OH-. Løsninger som inneholder OH- ioner er basiske. Som vi fant ut hadde løsningen en PH-verdi på 13 eller 14, altså veldig basisk. 

 

Konklusjon

Vi har funnet at etyn kan fremstilles ved å blande vann og kalsiumkarbid. Videre har vi funnet ut at etyn er en brennbar gass. Samtidig som etyn er dannet har vi fått laget en basisk løsning som vi har påvist til og være kalsiumhydroksid (kalkvann).

 

Feilkilder 

·         I utgangspunktet skal gassen etyn være nesten luktfri. Vi kjente en ekkel lukt i forbindelse med forsøket, dette kan tyde på at noe av utstyret vårt var forurenset.

·         Å lese fargen av et lakmuspapir kan gi små unøyaktigheter av PH-verdi