Analyse av metaller

Hensikten med denne aktiviteten er at elevene skal planlegge et større forsøk der de påviser ulike metaller.

Hans-Georg Köller
Kirsten Fiskum
Institutt for lærerutdanning og pedagogikk, UiT

Kjemisk analyse Kjemisk analyse

På kjemilabben kan det samle seg store og små metallbiter etter redoksforsøk. Alt legges i samme eske og ingen vet sikkert hva som er hva. For å få ryddet opp, kan elevene få noen metallbiter sammen med en oppgave om å avgjøre hvilke metaller de har fått utdelt. De fleste elever vil nok synes en slik tilnærming til analyse og redokskjemi er mer interessant enn bare å arbeide med ferdige saltblandinger. Resultatene elevene kommer fram til kan ha direkte nytteverdi for kjemiseksjonen.

Hvis man er velsignet med en samlingsstyrer som har topp orden på alt, er det en enkel oppgave for læreren å merke noen metallbiter med nummer for å så dele dem ut til elevene. Forsøket kan enkelt utvides til å omfatte analyse av metallioner.

Gjennomføring:

Aktiviteten kan gjennomføres som et elevstyrt opplegg der elevene jobber med praktisk arbeid, teori og oppgaver. Elevene skal arbeide i par eller i grupper på tre. I tillegg til å gjøre praktisk arbeid, skal elevene i denne perioden jobbe (i de samme gruppene) med oppgaver og teori knyttet til forsøket. Elevene bestemmer selv når de vil gjøre noe på laboratoriet og når de vil arbeide med teori/oppgaver. Dersom klassen ikke har tilgang til skolens kjemilaboratorium i alle timene, må elevene selv sørge for at de har planlagt å gjøre forsøkene sine når de har tilgang til kjemirommet.

Du bør være tilgjengelig for hjelp og veiledning i alle kjemitimene. Elevene må ha tilgang til lærebøker og eventuelt oppslagsverk og internett.

Hver enkelt elev skal dokumentere

hvordan de vil gjennomføre forsøkene (læreren gir veiledning og godkjenner fremgangsmåten)
risikovurdering
alle utførte analyser med reaksjonslikninger.

Faglig forklaring

For at forsøksdelen skal være vellykket, er det en forutsetning at læreren kjenner til detaljene i tradisjonell kvalitativ uorganisk analyse. Lærebøker for videregående skole inneholder både teori og praktisk arbeid knyttet til dette temaet.

Kommentarer/praktiske tips

Gjennom denne aktiviteten kan teori, oppgaver og forsøk integreres og elevene kan jobbe med flere deler av kjemifaget samtidig (syrebase, redoks, løselighet og likevekt). Aktiviteten gir gode muligheter for differensiering: graden av selvstudium og lærerstyrt gjennomgang av fagstoff kan varieres, graden av åpenhet i forsøket kan varieres og elevene kan få enkle eller vanskelige metaller og saltblandinger de skal analysere.

For det praktiske arbeidet er tidsrammen en fagdag eller 5-6 undervisningstimer. Omfanget avhenger av hvor mange analyser elevene skal gjøre og hvor mye av planleggingen elevene skal gjøre på egen hånd.
Det kan være greit å starte emnet med en fellestime hvor læreren gjennomgår rammene for opplegget. Elevene må vite hva de skal gjøre, hvor mye tid de har til rådighet og hvordan de vil bli vurdert.
Hvis metallene er umerket når de fordeles mellom gruppene, bør elevene merke dem med etiketter før de begynner planleggingen av forsøkene sine.
La elevene begynne med å systematisk observere stoffene de skal analysere. De kan bruke observasjonene til å komme med en hypotese om hvilke stoffer de har, og deretter kan lage en plan for å finne ut om hypotesen stemmer.
Forsøket kan bygges ut til å analysere både metallioner i saltblandninger og metaller. Da kan det være greit for elevene å gjøre ioneanalysen før analysen av metallene, slik at de er kjent med kvalitativ analyse av ioner.
Et annet utgangspunkt for analysene kan være at elevene tar med seg metaller eller metallgjenstander hjemmefra. Metallene skal analyseres, så det må være mulig å ta prøver av det de tar med seg. Husk at det er forbudt å ødelegge norske mynter. Noen eksempler på gjenstander som kan analyseres er spiker, skruer, smykker, binders, blyantspissere, nåler, euromynter, hønsenetting.
Det kan være greit for læreren å ha en oversikt over hva elevene har planlagt å gjøre når. Be hver elevgruppe om å levere en arbeidsplan. Ved å lage en arbeidsplan, må elevene tenke gjennom hvordan de disponerer tiden sin og læreren får oversikt over hva gruppene arbeider med.
Noen metaller kan være vanskelig å analysere. Det er ikke sikkert at elevene finner ut hvilke metaller og ioner de har jobbet med innenfor den tidstrammen de har til rådighet. Da kan det være greit at de gjør en vurdering av arbeidet de har gjort og at de kommer med forslag til hva de ville ha gjort hvis de skulle jobbe videre med analysen.

Aktuelle metaller kan være: Ni, Zn, Sn, Ag, Cu, Al, Fe, Mg.

Aktuelle legeringer kan være: brukssølv, bronse, messing, syrefast stål, loddetinn.

Forobservasjoner: farge, overflate, hardhet, magnetiske egenskaper, tetthet

Forsøk med kongevann anbefales ikke. Bruk av bly og blyforbindelser bør unngås. Bruk av disse er strengt regulert fordi disse stoffene har flere alvorlige effekter på helse og miljø.

Vurdering

Elevene kan gjennom læringsrefleksjoner vurdere sin egen måloppnåelse i forhold til kompetansemålene i læreplanen. En vanlig ramme for praktisk-muntlig eksamen i kjemi er to døgn forberedelse med praktisk arbeid. Denne aktiviteten kan være god eksamenstrening for elevene.