Kupfer(II)-hydroxid

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KoenigderMuggel
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Kupfer(II)-hydroxid

Beitrag von KoenigderMuggel »

Synthese von Kupfer(II)-hydroxid

Geräte: diverse Bechergläser, Trichter, Filter, Magnetrührer (optional)


Chemikalien:
Kupfersulfat Pentahydrat Warnhinweis: cWarnhinweis: nWarnhinweis: attn
Ammoniaklösung 25%Warnhinweis: cWarnhinweis: nWarnhinweis: attn
Natriumhydroxid Warnhinweis: c
Kupfer(II)-hydroxid Warnhinweis: cWarnhinweis: nWarnhinweis: t


Durchführung:
Man löst 10 g Kupfersulfat (0,04 mol) in 100 ml destilliertem Wasser. Nach vollständigem Lösen fügt man 15 ml Ammoniaklösung hinzu. Die Lösung wird gut umgerührt, das Gemisch färbt sich dunkelblau. Als nächstes löst man 3g Natriumhydroxid (0,075 mol) in 40 ml destilliertem Wasser und gibt die Lösung zur Kupfersulfat/ Ammoniaklösung. Es fällt sofort das hellblaue Kupfer(II)-hydroxid aus. Das Kupfer(II)-hydroxid wird abfiltriert.

Ausbeute: 6,4 g (164% d.Th., das Produkt enthält einiges an Restfeuchte)


Entsorgung:
Die flüssigen Abfälle gibt man zu den Schwermetall-Abfällen.


Erklärung:
Im ersten Schritt reagiert das Kupfersulfat mit der Ammoniaklösung zu Kupfer(II)-hydroxid und Ammoniumsulfat.
CuSO4 + 2NH3 + 2 H2O --> Cu(OH)2 + (NH4)2SO4

Das Kupfer(II)-hydroxid reagiert mit der Ammoniaklösung weiter und bildet Schweizers Reagens
Cu(OH)2 + 4 NH3 + 2 H2O --> [Cu(NH3)4(H2O)2](OH)2

Das Natriumhydroxid im letzten Schritt bricht den Komplex und das Kupfer(II)-hydroxid fällt aus der Lösung aus.
[Cu(NH3)4(H2O)2](OH)2 --> Cu(OH)2 + 4 NH3 + H2O


Bilder:
Bild
Abgefülltes Produkt


Quelle:
Video von NileRed

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Pok
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Re: Kupfer(II)-hydroxid

Beitrag von Pok »

Interessante Methode. Hätte nicht erwartet, dass das so funktioniert, aber der Brauer (englische Version von 1963, S. 1013) bestätigt es. Woher hast du die Vorschrift? Man könnte noch erwähnen, dass der Vorteil gegenüber der üblichen Fällung von CuSO4 mit NaOH darin liegt, dass das Cu(OH)2 so leichter filtrierbar ist.

Das Produkt wird bei dir allerdings noch sehr feucht sein. Die maximale theoretische Ausbeute liegt bei 3,9 g. Hast du das Produkt mit Wasser gewaschen? Falls nicht, enthält es noch beträchtliche Mengen Natrium. Falls doch, könnte man es über Schwefelsäure trocknen. Erst danach kann man die Ausbeute richtig bestimmen. Ansonsten sollte man dazuschreiben, dass das Produkt noch Restfeuchte enthält und die prozentuale Ausbeute deshalb nicht angegeben werden kann.

Die zugehörige Gleichung zum letzte Satz in der Erklärung wäre noch hilfreich ("...bricht den Komplex...").

Das Wasser könnte man auch aus dem Komplex "[Cu(NH3)4(H2O)2](OH)2" rausnehmen. Ob es sich beim festen Schweizers Reagens um das Dihydrat oder das Trihydrat handelt, darüber streiten sich die Quellen.
Mantra, Mantra ist eine deutsche Actionkomödie aus dem Jahr 1991.

Glaskocher
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Beitrag von Glaskocher »

Das ist ein interessanter Versuch.

Welches Kupfersulfat hattest Du eingesetzt? War es das blaue Pentahydrat oder das farblose ohne Kristallwasser?
Wie war die Filtration? Ich kenne Kupferhydroxid eigentlich nur als qualligen gelartigen Niederschlag, der sich "normaler" Filtration erfolgreich widersetzt.

Ich kenne es, daß man mit zusätzlicher Natronlauge und Erwärmen das Kupferhydroxid rasch zum Kupferoxid entwässern kann. Das ist zwar nicht mehr ganz so "quallig", läßt sich aber etwas besser filtrieren. Im Lehrlabor hatten wir das Kupferoxid direkt weiter zu Kupferacetat umgesetzt.



Hier mal ein Link zu einigen interessanten Experimenten mit Kupfer(II) und kurzen organischen Säuren. Im Kontext dieser Webseite gibt es noch weitere interessante Experimente mit Kupfer.

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Uranylacetat
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Beitrag von Uranylacetat »

Ich finde diesen Versuch auch interessant, weil ich auch nicht gedacht hätte, dass es so einfach geht. :thumbsup:

Ja,mit Kupfer(II)-salzen lassen sich schöne Versuche durchführen. Ich erinnere mich an eine Synthese von Malachit, indem frisch gefälltes basisches himmelblaues Kupfercarbonat in einer Abdampfschale auf einem Sandbad vorsichtig erhitzt wird; das restliche Wasser verdampft und der blaue Niederschlag sich grün färbt.
"Der einfachste Versuch, den man selbst gemacht hat, ist besser als der schönste, den man nur sieht." (Michael Faraday 1791-1867)

Alles ist Chemie, sofern man es nur "probiret". (Johann Wolfgang von Goethe 1749-1832)

„Dosis sola facit venenum.“ (Theophrastus Bombastus von Hohenheim, genannt Paracelsus 1493-1541)

"Wenn man es nur versucht, so geht´s; das heißt mitunter, doch nicht stets." (Wilhelm Busch 1832 -1908)

KoenigderMuggel
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Beitrag von KoenigderMuggel »

Glaskocher hat geschrieben:
Welches Kupfersulfat hattest Du eingesetzt? War es das blaue Pentahydrat oder das farblose ohne Kristallwasser?
Wie war die Filtration? Ich kenne Kupferhydroxid eigentlich nur als qualligen gelartigen Niederschlag, der sich "normaler" Filtration erfolgreich widersetzt.
Ich habe das blaue Kupfersulfat Pentahydrat verwendet.

Bild

Diesen komischen Niederschlag den du meintest erhält man wenn man direkt Natronlauge zu einer Kupfersulfat Lösung gibt. Wenn man den Versuch wie im Artikel beschrieben durchführt lässt sich das Cu(OH)2 relativ gut filtrieren. Ich hab die Lösung drei mal durch durch jeweils einen neuen Kaffeefilter filtriert und hatte am Ende kein Kupfer(II)-hydroxid mehr in der Lösung.

Glaskocher
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Beitrag von Glaskocher »

Jaaaa, das "normal" gefällte Kupferhydroxid filtriert sich wie "Qualle in Aspik".
(der Begriff ist zu schön, um ihn nicht zu teilen, für dinge, die einfach nur glibberig sind)

Heliumoxid
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Beitrag von Heliumoxid »

OT
Qualle in Aspik
- herrliches Bild
/OT
Bei Heliumoxid, genauer Helium(II)- oxid, handelt es sich um eine Mischung aus Helium(I)- oxid und Helium(III)- oxid. Richtigerweise heisst es somit Helium(I,III)- oxid.

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lemmi
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Beitrag von lemmi »

Beim ersten Lesen dachte ich: Hä !?!? Was für ein absonderlicher Umweg! Der Grund dafür ist also, dass man das Cu(OH)2 sonst nicht filtriert bekommt.

@KönigderMuggel: hast du das mit der zu hohen Ausbeute aufklären können?
Ich hab die Lösung drei mal durch durch jeweils einen neuen Kaffeefilter filtriert und hatte am Ende kein Kupfer(II)-hydroxid mehr in der Lösung.
Okay, aber hast du den Niederschlag auch gut genug ausgewaschen?

@Uranyl: die Malachitsynthese stammt aus dem Kosmos Chemie-Labor 2000 - stimmt's ? :wink:
"Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden. Aber nicht einfacher."(A. Einstein 1871-1955)

"Wer nur Chemie versteht, versteht auch die nicht recht!" (G.C. Lichtenberg, 1742 - 1799)

"Die gefährlichste Weltanschauung ist die Weltanschauung der Leute, die die Welt nie gesehen haben." (Alexander v. Humboldt, 1769 - 1859)

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Uranylacetat
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Beitrag von Uranylacetat »

@lemmi, ja aus dem guten "kosmos All Chemist 2000"... :wink: Hab in der Zwischenzeit einen sehr gut erhaltenen - nicht benutzten! - Kasten aus 1973 erwischt, sogar noch mit Probiergläsern, die noch den dunkelgrünen "Aufdruck" kosmos FIOLAX GLAS haben.
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eule
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Beitrag von eule »

Hmm, warum nicht direkt Kupfer mit Salmiakgeist und Luft behandeln. Der resultierende Kupferdiamminkomplex ist der selbe, die Fällung funktioniert sicher nicht anders, nur der evtl. störende Sulfatrest ist dann schonmal gespart.

OK, dauert natürlich ein wenig länger. :D

oder übersehe ich irgendwas?
[edit]
ok, tatsächlich fliegen die finger mal wieder schneller als die gedanken:
eine Spur Salmiaksalz gehört natürlich ebenfalls dazu, aber es reicht wirklich eine winzige Menge davon
Unendliche Vielfalt in unendlicher Kombination.

Agressiv und feindselig, boshaft, manipulierend und hinterhältig, hämisch, überkritisch, herrschsüchtig und sinnlos brutal, das sind die Primärtugenden, die zusammengenommen Menschen vor allen anderen Spezies auszeichnen.

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Pok
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Beitrag von Pok »

@KoenigderMuggel: und woher hast du die Vorschrift? In diesem Video von NileRed wird es genauso gemacht. Dort ist auch die Rede von "breaks apart the complex", was deiner Formulierung "bricht den Komplex" entspricht (habe ich so noch nie im Deutschen gehört).

Falls du das Video als Quelle genutzt hast, bitte gib das noch im Artikel an. Man kann auch auf den Brauer (engl. Ausgabe von 1963, S. 1013) verweisen.

NileRed selbst erwähnt auch nicht, woher er die Vorschrift hat, was leider eine Krankheit vieler youtube-Videos ist. Das gibt 2 Probleme: 1. Man schmückt sich mit fremden Federn. 2. geht die Nachvollziehbarkeit verloren und niemand kann beurteilen, ob das wirklich so funktioniert oder ob irgendein Hobbychemiker sich etwas zusammenreimt, was am Ende gar nicht das gewünschte Produkt in der gewünschten Reinheit ist.
Mantra, Mantra ist eine deutsche Actionkomödie aus dem Jahr 1991.

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lemmi
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Beitrag von lemmi »

Ich Unterstütze Pok's aufforderung, die Quellen zu nennen, nachdrücklich! Das ist nicht primär eine moralische Frage (obwohl es natürlich irgendwo schon unfair ist, etwas unter eigenem Namen als Autor zu posten, was man sich gar nicht selbst ausgedacht hat) sondern eine gute wissenschaftliche Gepflogenheit, daß man nachvollziehbar macht, wo Informationen oder Aussagen herstammen. Musste ich am Anfang auch lernen.

Eigentlich müssten wir einen Absatz "Quellenangaben/Literatur" in die Formatvorgaben aller Artikel aufnehmen! Aber das ist was für jemand der Administratorrechte hat und sowas kann ... 8)
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mgritsch
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Re: Kupfer(II)-hydroxid

Beitrag von mgritsch »

edit: korrekturgelesen, kleinere Anpassungen & Ergänzungen, verschoben.

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