Chemické reakce I: Čisté iontové rovnice

4.2 Rozpustnost sloučenin mědi

Předměty:

Popis: Chemické reakce, rozpustnost Ksp, čisté iontové rovnice

Popis: Tato reakce demonstruje rozdíl rozpustnosti chloridu měďnatého ve vodě a poté s přídavkem hydroxidu sodného.

Materiály:

• Chlorid(y) měďnatý(é), CuCl2‡
• 1 kádinka o objemu 100 ml
• 1 kádinka o objemu 400 ml
• hodinové sklo
• špachtle
• štěrbinová deska*
• štěrbinová tyč
• 1M NaOH‡
• láhev s vodou

*Společný předmět. Tato položka se nachází v horní zásuvce naproti skříňkám na chemikálie. Na horní desce stolu jsou také větší míchací desky.

‡ Chlorid měďnatý je umístěn ve skříňkách pro obecné skladování chemikálií. Hydroxid sodný se nachází ve skříňce pod digestoří.

Postupujte podle pokynů:

1. Do kádinky o objemu 300 ml přidejte trochu vody a umístěte ji na míchací desku s míchadlem.
2. Na hodinové sklo položte trochu chloridu měďnatého.
3. Přidejte tolik vody, aby se pevná látka rozpustila.
4. Přenes roztok do kádinky s vodou na míchací destičku. Míchejte pomocí míchací tyčinky.
5. Přidejte NaOH, abyste získali sraženinu hydroxidu měďnatého.

Diskutujte:

Chlorid měďnatý je rozpustný ve vodě. Disociuje takto:

CuCl2(s) → Cu2+(aq) + 2Cl-(aq)

Přidáním hydroxidu sodného vzniká sraženina hydroxidu měďnatého.

CuCl2(aq) + 2NaOH (aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaCl(aq)

Čistá iontová rovnice:

Cu2+ (aq) + 2OH-(aq) → Cu(OH)2(s)

Na základě pravidel rozpustnosti není hydroxid měďnatý rozpustný ve vodě, zatímco chlorid měďnatý ano.

Produktová konstanta rozpustnosti (Ksp) je rovnovážná konstanta vztahující se k produktům ionizace rozpuštěné látky a umožňuje nám pochopit, proč je hydroxid měďnatý zdánlivě nerozpustný ve vodě. Ksp se určuje experimentálně měřením koncentrací iontů v roztoku. Hydroxid měďnatý se skutečně rozpouští v malém množství v čisté vodě a nastává rovnováha. Rovnice pro rovnováhu hydroxidu měďnatého ve vodě je uvedena níže:

Cu(OH)2(s) ⇔ Cu2+(aq) + 2OH-(aq)

Rozpustná součinová konstanta, která je součinem koncentrací iontů a byla stanovena experimentálně, je uvedena níže:

Ksp = 2 = 2,2 x 10-20

Ksp je velmi malá, což znamená, že hydroxid měďnatý ve vodě disociuje jen velmi málo, zatímco převážná většina zůstává v pevném stavu.

Bezpečnost: Chlorid měďnatý je korozivní. Hydroxid sodný je extrémně žíravý a může způsobit těžké popáleniny. Používejte vhodné ochranné pomůcky včetně rukavic a ochranných brýlí.

Odstraňování: Hydroxid měďnatý v roztoku lze uložit pro demo 4.10 Čištění hydroxidů. Pro likvidaci přidejte trochu kyseliny chlorovodíkové, aby se hydroxid rozpustil, a vyhoďte ho do příslušné nádoby na vodný odpad.