Welche Reaktionen treten beim Mischen von Kupfersulfat und Natriumhydroxid auf?
On Dezember 31, 2020 by adminIch habe versucht, Kupfersulfat mit Natriumhydroxid zu reagieren, um Kupferhydroxid zu erhalten, das gemäß der folgenden Gleichung ausfallen sollte: $$ \ ce {2NaOH + CuSO4 – > Cu (OH) 2 (s) + Na2SO4} $$ Ich habe mir Google Images angesehen und die Farbe von Kupferhydroxid ist hellblau, aber etwas Interessantes ist passiert, als ich diese gemischt habe Zwei Lösungen: Der Niederschlag bildete sich – und war ursprünglich wie erwartet hellblau -, verwandelte sich jedoch innerhalb weniger Sekunden in diesen schwarzgrünen Schlamm. Ich denke, zwischen dem $ \ ce {Na2SO4} $ und dem $ \ ce {Cu (OH) 2} $ könnte sich ein komplexes Ion gebildet haben. Ich habe gerade ein gesehen Video dazu, gepostet von NileRed, aber er geht nicht ins Detail. Hat jemand eine Vorstellung davon, was los ist?
Kommentare
- Nun, viele Kupferverbindungen sind grün. Dort ' s zum Beispiel pl.wikipedia.org/wiki/Brochantyt
Antwort
Wie in Ihrer Frage und in einem der Kommentare erwähnt, bildet Kupfer viele verschiedene Komplexe mit einer Vielzahl von Farben von Rot über Grün über Blau bis Schwarz und wahrscheinlich mehr. Natürlich ist die Situation hier noch „komplexer“ (sorry), da Sie möglicherweise Gemische der verschiedenen Kupferkomplexe erhalten, wie dies im Verlauf Ihres Experiments der Fall zu sein scheint.
Die Bildung von Einige Kupferoxid ($ \ ce {CuO} $) würden das Auftreten eines unlöslichen schwarzen Niederschlags erklären. Dies könnte durch die Zersetzung eines Teils des $ geschehen \ ce {Cu (OH) 2} $.
$ \ ce {Cu (OH) 2} $ selbst sollte eine grünlich bis hellblau sein unlöslicher Niederschlag itate .
Es ist möglich, dass der ursprüngliche $ \ ce {Cu (OH) 2} $ -Niederschlag aufgrund der blauen $ \ ce {CuSO4} $ -Lösung mehr blau als grün erschien. Im Verlauf der Reaktion fielen $ \ ce {CuO} $ und mehr $ \ ce {Cu (OH) 2} $ aus, um den von Ihnen beobachteten schwarzgrünen Niederschlag zu ergeben.
Kommentare
- Der Wiki-Link zeigt Cu (OH) 2 als " blauen " Feststoff. Es sieht für mich bläulich-grün aus. Art türkisfarbene Farbe. Ich denke, Sie müssen auch " nass " vs " trocken "
- Guter Punkt bezüglich der Hydratation @MaxW. Ich habe auch versucht, die türkisfarbene Farbe besser zu beschreiben. Es scheint mir, dass sich der Winkel meines Monitors ändert, daher habe ich die Beschreibung im Text aufgenommen;)
- Hydroxid-Pkt. Sind dafür berüchtigt, andere Ionen zu absorbieren. In einer starken Hydroxidlösung würde ich ' erwarten, dass der ppt zusätzliches $ \ ce {OH ^ -} $ aus der Lösung zieht. Ich ' würde vermuten, dass die Zersetzung von $ \ ce {Cu (OH) 2} $ basenkatalysiert ist. Also $$ \ ce {Cu (OH) 2 + OH ^ – – > CuO (OH) ^ – + H2O} $$ $$ \ ce {CuO (OH) ^ – – > CuO + OH ^ -} $$ Aus einer Ammoniaklösung muss sich das ppt langsam genug bilden, um sehr wenig zusätzliches $ \ ce {OH ^ -} $ zu absorbieren.
- Wenn ich mich richtig erinnere, ist wasserfreies Kupfersulfat weiß, aber das sollte hier kaum ein Problem sein.
Antwort
Ja, wie von @airhuff festgestellt, gibt es nicht nur eine, sondern zwei Reaktionen, eine ist die Bildung von grünlich-hellblauem Kupfersulfat, $ \ ce {CuSO4} $ und die andere die Bildung von schwarzbraunes Kupfer (II) -oxid $ \ ce {CuO} $ . Es treten auch Solvatationsreaktionen auf, bei denen sich ein solvatisierter Komplex bildet, aber das werden wir vernachlässigen. \ begin {align} \ ce {CuSO4 + 2NaOH & – > Cu (OH) 2 + Na2SO4} \ tag {1} \ label {one} \\ \ ce {2CuSO4 + 2NaOH & – > [CuO + H2O] + Na2SO4} \ tag {2} \ label {two} \ end {align}
Etwas Kupfer (II) -hydroxid zersetzt sich unter Bildung von Kupfer (II) -oxid und Wasser, $$ \ ce {Cu (OH) 2 – > CuO + H2O}, $$ und so läuft die Reaktion $ \ eqref {two} $ ab.
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