Natrium i vann — September 4, 2018

Natrium i vann

04.09.2018

Hypotese:

Jeg tror det kommer til å skje en eksplosjon eller en annen sterk reaksjon fordi natrium er et alkali metall, og den gruppen pleier vanligvis å være veldig reaktiv.

Formål:

Formålet med dette eksperimentet var å få se et alkali-metall reagere, og kjenne til ett av deres mange aggressive reaksjoner.

Utstyret vi brukte var:

Ren natrium
Pinsett
Springvann
Kniv

Fremgangsmåte:

Det første vi gjorde var å ta på oss beskyttende utstyr med forkunnskap av at dette eksperimentet kommer til å være farlig. Deretter begynte vi vårt forsøk; Tommy tok ut en bitteliten bit natrium ut (kanskje halvparten av en rosin) som han så puttet i en bolle av vann. Selve eksperimentet lå i et transparent skap som beskyttet oss for eksplosjonen som ville skje.

Resultat:

Da Tommy la den lille biten av natrium i vannet tok det et par sekunder før noe skjedde. Etter den lille stillheten var det en petit flamme fulgt med en liten eksplosjon som oppsto (men relativt stor hvis man sammenlikner mengden natrium), og lagde en kortvarig skarp lyd.

Natrium i vann fra MatteSnakk på Vimeo.

Feilkilder:

Selv om eksperimentet gikk akkurat som planlagt, brukte vi springvann. Den kjemiske reaksjons-formelen trengte ikke mineralene eller andre stoffer som kan reagere med natrium (bor, karbon, silisium, sink osv…), og derfor tror jeg at det hadde vært en veldig subtil og usynlig forskjell hvis vi hadde brukt rent vann.

Konklusjon:

På grunn av at Natrium er et alkali-metall vil det reagere veldig lett. Disse metallene har kun ett “ekstraelektron” og har derfor mange andre stoffer å reagere med. Dette betyr også at det krever mindre energi for at en reaksjon skulle kunne skje.
Reaksjonen ser slik ut:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2Bilderesultat for sodium hydroxide

Forklaring:

Na+, H
H + O → OH
Na+ + OH → NaOH

Redoks: Natriumet gir fra seg ett elektron til Hydrogenatomet — kovalent: Oksygenet og Hydrogen-ionet binder seg sammen ved hjelp av elektronparbinding — ionebinding: den magnetiske tiltrekningen mellom Natrium-ionet og  Hydroksidet får dem til å binde seg sammen. Det to siste hydrogenatomene blir til hydrogengass.

Stoffene som er igjen er natriumhydroksid (vanligere navn: Lut) og hydrogengass.
Eksplosjonen oppstår på grunn av at H2 er eksplosivt, og varmen som kommer med reaksjonen er nok til å sette fyr på gassen. Jeg leste også om en mer detaljert forklaring; Elektronene i Natriumet forlater den, og den positive ladingen i grunnstoffet blir så høy at klumpen blir revet løs. Dette gjør slik at vannet kan reagere med alle natriumatomene samtidig istedenfor bare utsiden.

Kilder:

https://no.wikipedia.org/wiki/Natriumhydroksi

https://skolediskusjon.no/Forums/Thread.aspx?id=5173

https://gizmodo.com/high-speed-cameras-reveal-why-sodium-explodes-in-water-1682056580