Järn och zink och rost
Jag hade gjort ett experiment där jag hade lagt ämnet järn ( i form av stålull), i 3 bägare, en med vanlig vatten (kranvatten), en med avjoniserad vatten och en med ZnSO4 . Jag kollade på resultatet dagen efter när det hade gått ungefär 24 timmar och såg att det avjoniserade vattnet hade mer orange färg än vad kranvatten gjorde. Jag fattar inte varför det blev mer rost i det avjoniserade vattnet än i kranvattnet. Jag undrar också om varför rosten blev löst i vattnet för det var inte så mycket orange färg på stålullen utan det verkade vara ungefär samma färg däremot vattnet hade blivit orange. Jag undrar också varför stålullen som var i zinksulfatet fick mörkare färg och vattnet var inte lika orange utan det var ljusare.
Vad spännande! Har du en foto av resultatet så att man kan se? :)
Vilken koncentration hade ZnSO4 i lösningen?
I mellantid kan du också googla färgen av de potentiella oxidationsprodukter Fe2+ och Fe3+ och om du hitta information, vad "rost" i äntligen är
Jag vet bara att om man kollar på den elektrokemiska spänningsserien så är järn högre upp än zn och att de sker som en slags reduktion och oxidation. (att de ges bort en eller flera elektroner till de andra ämnet). Tror det kan ha med det att göra för då blir det en slags reaktion som du märkte men är inte helt säker.
Här är resultaten på de
Cool! Alltid spännande att se experiment :)
Jag kastar in det som jag vet och antar.
Fe3+ jonen har precis den gulbruna färgen som syns i bilderna i vattnet.
Tyvärr ser man inte tydligt vad har hänt med stålullen. På min dator ser den helt oförändrat ut.
Skillnad mellan avjoniserat vatten och kranvatten diskuteras mer bland kemiingenjörer och är viktigt vid korrosion av vattenledningar.
Där sägs det att avjoniserat vatten har en högre tendens att lösa upp substanser än vanligt vatten. Ofta finns en jämnvikt av joner med någon slags fast materie. När det inte finns joner i vattnet så kan den tar upp joner tills löslighetskonstanten är täckt. Därför beskriver man avjoniserat vatten ofta som "aggressivt".
Däremot kranvatten måste produceras i vattenverket så att den är inte korroderande.
Vattenledningar av olika material skyddas vanligtvis av en kalk-rost-skyddsfilm mot korrosion. Det uppnås genom att vatten av olika hårdhet sätts i jämnvikt med kolsyra/CO2 på sånt sätt att den inte löser upp kalken utom har minimal tendens till att bilda en tunn film av kalk.
Men det är mycket speciellt, regleras i andra länder i dricksvatten förordningar och bara specialister brukar veta om det.
Vanligtvis borde Fe vara ädlare än Zn och det skulle inte sker någon reaktion där, så jag skulle behöva fundera mer om vilken effekt det kan har.
Mer info om rost finns här
Vilken pH och koncentration hade zinksulfatlösningen?
Användes det avjoniserat vatten eller kranvatten?
på zinksulfatlösningen var koncentrationen 0.5, det stod inget om pH värdet
Koncentration 0,5? (enheter behövs)
Användes kranvatten eller avjoniserat vatten för att göra en lösning själv eller var den redan färdig blandat?
Jag undra om det kan finnas Fe2+ joner i den tredje försök. Hade lösningen en lätt turkos inslag i färgen?
Du sa att den stålullen såg mörkare ut, mer svart?
0,5 mol/dm3
Lösningen för zinksulfat var redan färdigblandat men jag tror att det är avjoniserat vatten som användes
Lösningen var genomskinlig och hade inga färger
Du menar den zinksulfatlösningen som tillsattes stålullen var genomskinlig i början?
Jag menar färgen efter reaktionen? Och hur precis såg stålullen utt jämförd med i början och jämförd med de två andra försök.
Färgen efter reaktionen på både stålullen och lösningen finns på bild om du scrollar upp. Alla de 3 styckna stålullen var tagna från samma påse och hade samma färg som vilken stålull som helst. Grejen var bara att speciellt den i zinksulfatlösningen hade blivit mörkare.
Att interpretera ett oväntat resultat är alltid en spännande äventyr.
Medan det verkar inte så överaskande att avjoniserat vatten löser mer Fe3+ och är därför intensivare i färg är inte så överaskande.
Angående Znsulfat lösningen kan jag bara försöker göra "smart guess" och postulera möjligheter.
Vad kan orsakar att det finns mindre Fe3+ i lösningen?
A) Zn2+ stannar oförändrat.
Zn2+ bildar en beläggning av ZnO (avjoniserat vatten) eller ZnCO3 (kranvatten) på ullen som hämmar oxidationen på ytan.
Det kan a) leder att mindre Fe3+ kommer i lösning
eller b) att analog till vanligt rostbildning grovrost (se wikiartikel om rost) av svart FeO uppstår under zinkoxidfilmen som låter ullen ser mörkare ut. I det här fall finns det mindre Fe3+ i lösning samt att det kan finnas Fe2+ (svag turkos).
(Zinkoxid själv är vitt, menen tunn film skulle bara synas lite eller vara nära genomskinlig i vatten. Zinkoxid är amfoter och löser sig i både syror och baser, men är stabil i neutral lösning. Personligen hade jag tittat mycket noggrann med ett förstoringsglas på stålullen vilka färger man ser. )
Jag skulle använda det här som förklaring av minde Fe3+ och mörkare färgen av stålullen vid den här given information.
B) Sedan är det ju alltid kul att spekulera lite mer.
I denna mer osäkra föreslag skulle jag postulera att Fe3+/Fe2+ redoxsystemet genom lokala koncentrationseffekter lyckas reducera Zn2+ och att det därför bildas en Zn film på ullen, som med tid också skulle blir ZnO på ullen med samma effekt som tidigare beskriven...
Men det här är bara ett förslag som anses vara ytterst spekulativ och beror på erfarenhet att i kemin alltid underliga saker kan händer.
En så här spekulation passar inte som direkt svar i ett prov, men jag tycker att den är lämplig i diskussionsdelen av en rapport.
And for fun! :)
Lycka till!
Thank you! :)
