Reactiesnelheid - Meetrapport Experiment 7.4

Doel
Wij willen onderzoeken waar snelheid van een reactie van af hangt. Zo gaan we bij de komende vier proefjes de inhoud van twee reageerbuizen met elkaar vergelijken en stellen we onszelf de vraag: “In welke buis lost de vaste stof het snelst op?” Zo kunnen we zien van welke factoren de reactiesnelheid afhangt. Dit zullen we vermelden in de Conclusie.

Uitvoering
Proef 1:
We zetten twee reageerbuizen in een rekje. In de een doen we een spatelpuntje magnesiumpoeder en in de ander ongeveer evenveel zinkpoeder.
Vervolgens voegen we aan beide buizen 5mL 1 molair zoutzuur toe. En dan maar kijken;
In welke buis lost de vaste stof het snelste op?
Proef 2:
Weer gebruiken we twee reageerbuizen. In de een doen we weer een spatelpuntje magnesiumpoeder. Maar nu doen we in de andere reageerbuis doen we een klein stukje (1cm) magnesiumlint. Hierna voegen we weer 5mL 1 molair zoutzuur toe. Wat lost het snelste op?
Proef 3:
We pakken weer twee reageerbuizen. In reageerbuis 1 doen we 10mL 1 molair zoutzuur. In reageerbuis 2 voegen we 5mL 1 molair zoutzuur toe én 5 mL water. Vervolgens pakken we 3cm magnesiumlint en breken dit precies in twee stukken. Beide helften gaan tegelijkertijd in de reageerbuizen. In welke buis lost het magnesiumlint het snelst op?
Proef 4:
We zetten twee reageerbuizen in een rekje. Beide buizen vullen we met 5mL 1 molair zwavelzuuroplossing en 3mL 0,05 molair oxaalzuuroplossing. De ene buis houden we op kamertemperatuur, de andere buis gaan we verwarmen. Dit doen we door het buisje boven een blauwe, niet-ruisende vlam van de brander te houden, totdat de vloeistof bijna gaat koken. Vervolgens zetten we de twee buizen naast elkaar in het rekje en voegen we aan beide reageerbuizen 1mL 0,02 molair kaliumpermanganaatoplossing toe. Deze oplossing heeft een paarse kleur. We schudden de buizen even en laten ze vervolgens even staan.
In welke buis is de vloeistof het snelste ontkleurd?

Resultaten
Proef 1:
We nemen waar dat de buis met magnesiumpoeder veel sneller reageert dan de buis met zinkpoeder. Na ongeveer 15 seconden van bruisen en dampen is het magnesiumpoeder volledig opgelost. Het zinkpoeder lost heel langzaam tot niet op.

Proef 2:
Wanneer we het zoutzuur hebben toegevoegd zien we dat het lint bruist en langzaam oplost. Het magnesiumpoeder bruist ook, maar veel harder dan bij het magnesiumlint. Het poeder is dan ook veel eerder opgelost dan het lint.
Proef 3:
We kijken of het magnesiumlint sneller oplost in zoutzuur of in zoutzuur gemengd met water. We hebben al zo ons vermoeden, maar dat lichten we toe in de conclusie.
Wat we waarnemen is dat in de reageerbuis waar alleen zoutzuur met magnesiumlint inzit heel snel oplost. Dit gebeurt bruisend en met veel damp. In de andere buis gebeurt er minder. Het reageert wel, maar buis 1 is toch duidelijk sneller.
Proef 4:
Dit is wel een heel leuke reactie. Wanneer we kaliumpermanganaatoplossing toevoegen aan de verwarmde reageerbuis lost het direct op. De paarse oplossing lijkt direct te verdwijnen in de kleurloze vloeistof die al in de reageerbuis zat. Wanneer we kaliumpermanganaatoplossing toevoegen aan de onverwarmde reageerbuis lijkt er niets te gebeuren. Je blijft de paarse vloeistof gewoon zien.

Conclusie
Proef 1:
Uit de resultaten van deze proef kunnen we concluderen een van de factoren die de reactiesnelheid bepalen het soort stof is. We zien dat magnesiumpoeder veel sneller reageert dan zinkpoeder. Verder zijn alle omstandigheden gelijk, dus mogen we aannemen dat het soort stof een bepalende factor is als je kijkt naar de reactiesnelheid.
Proef 2:
Van te voren vermoeden we al dat het magnesiumpoeder sneller oplost dan magnesiumlint. Dit komt doordat de oppervlakte van poeder groter is dan dat van lint. Bij een grotere oppervlakte van de stof is de reactiesnelheid ook groter. Wanneer we het zoutzuur toevoegen wordt onze hypothese bevestigd. We mogen concluderen dat oppervlakte van een stof (de verdelingsgraad van een stof) een bepalende factor is bij de reactiesnelheid.
Proef 3:
Ook het resultaat van deze proef was redelijk voorspelbaar. Wanneer je zoutzuur verdunt met water lijkt het ons logisch dat dit minder snel reageert dan het zoutzuur wat we niet hebben verdund met water. Dit bleek te kloppen. We mogen concluderen dat de concentratie van de reagerende stoffen een bepalende factor is bij de reactiesnelheid.

Proef 4:
Uit de resultaten van proef 4 mogen we concluderen dat de temperatuur van een stof ook een factor is bij het bepalen van de reactiesnelheid. Het is duidelijk te zien dat een hogere temperatuur van zwavelzuur de reactiesnelheid erg veel verhoogd. Dit wordt ook wel een redoxreactie genoemd.