Demo: Halogenernas oxiderande förmåga

Halogener är oxidationsmedel, men olika halogener är olika kraftiga oxidationsmedel. I den här demonstrationen illustreras skillnaden i den oxiderande förmågan hos klor och hos jod.

Pedagogiskt syfte

När eleverna har förstått hur halogenernas oxiderande förmåga varierar kan det vara en god idé att öva på att göra kemiska förutsäglser utifrån detta. I den här demonstrationen ökas dessutom svårighetsgraden något, eftersom eleven ska förutsäga vilken halogenid som behövs som reduktionsmedel, inte oxidationsmedel. Eleverna tränas i att ställa en hypotes utifrån sina kunskaper om halogenernas oxiderande förmåga.

Detta behövs

Kemikalier

• Klorin (vattenlösning av natriumhypoklorit, NaClO(aq))
• Saltsyra, 3 M
• Natriumjodidlösning, 0,1 M

Annan materiel

• Provrör, 2 st med proppar
• E-kolv, 100 ml med propp
• Mätcylinder, 25 ml
• Graderat dropprör, 2 ml

Gör såhär

1. Mät upp ca. 25 ml klorin och häll över i E-kolven.
2. Tillsätt ca. 2 ml saltsyra, 3 M till E-kolven och sätt i proppen. Blanda om och notera färgförändringen.
   
   I E-kolven bildas nu klorvatten, Cl₂(aq), enligt följande reaktionsformel:
   
   ClO^–(aq) + 2H⁺(aq) + Cl^–(aq) → Cl₂(aq) + H₂O
3. Fråga eleverna, hur ska man med hjälp av en halogenid reducera klorvattnet?
4. Fördela klorvattnet på de två provrören och sätt i propparna. Det ena provröret får tjäna som referens.
5. När eleverna kommit fram till att man kan tillsätta jodidjoner, be dem ställa en hypotes: Vad kommer man att kunna se att det händer när natriumjodidlösning tillsätts?
6. Tillsätt droppvis natriumjodidlösning. Jämför vad som händer med referensröret.
7. Det bildas fast jod enligt nedanstående reaktionsformel:
   
   Cl₂(aq) + 2NaI(aq) → 2NaCl(aq) + I₂(s)
   
   Natriumjonerna är åskådarjoner och kan uteslutas:
   
   Cl₂(aq) + 2I^–(aq) → 2Cl^–(aq) + I₂(s)

När natriumjodid sätts till klorvatten oxideras jodidjonerna till jod.

Diskutera med eleverna!

1. Vilket ämne oxiderades i reaktionen, och vilket reducerades?
2. Vad händer med ett oxidationsmedel i en redoxreaktion? Vilket ämne är oxidationsmedel i reaktionen?
3. Dela upp hela reaktionen i en oxidations- och reduktionsformel.

Riskanalys

Både klor och jod är oxiderande. Därför ska labbrock och skyddsglasögon bäras under hela demonstrationen. Kvarvarande klorvatten kan ställas i dragskåpet där klorgasen får avdunsta över natt. Små mängder av jod kan hällas ut i vasken och spolas ut med rikligt med vatten. Större mängder kan reduceras till jodidjoner med oxalsyra, och därefter hällas ut i vasken.

Vid spill på huden, skölj genast med mycket vatten. Vid stänk i ögonen, skölj genast med mycket vatten och tillkalla läkare.