Chemische Reaktionen I: Netto-Ionengleichungen

4.2 Löslichkeit von Kupferverbindungen

Fächer: Chemische Reaktionen, Löslichkeit Ksp, Netto-Ionen-Gleichungen

Beschreibung: Diese Reaktion demonstriert den Unterschied der Löslichkeit von Kupferchlorid in Wasser und dann bei Zugabe von Natriumhydroxid.

Materialien:

• Kupferchlorid(e), CuCl2‡
• 1 100 mL Becherglas
• 1 400 mL Becherglas
• Uhrglas
• Spatel
• Rührplatte*
• Rührstab
• 1M NaOH‡
• Spülflasche mit Wasser

*Gemeinsamer Gegenstand. Dieser Gegenstand befindet sich in der obersten Schublade gegenüber den Chemikalienschränken. Es gibt auch größere Rührplatten auf der Arbeitsfläche.

‡ Kupferchlorid befindet sich in den allgemeinen Chemikalienschränken. Natriumhydroxid befindet sich in dem Schrank unter der Haube.

Vorgehensweise:

1. Gib etwas Wasser in das 300 mL Becherglas und stelle es auf eine Rührplatte mit einem Rührstab.
2. Gebe etwas Kupferchlorid auf ein Uhrglas.
3. Gib so viel Wasser hinzu, dass sich der Feststoff auflöst.
4. Gib die Lösung in das Becherglas mit Wasser auf einer Rührplatte. Rühre mit einem Rührstab um.
5. Gebe NaOH hinzu, um einen Niederschlag von Kupferhydroxid zu erhalten.

Diskussion:

Kupferchlorid ist in Wasser löslich. Es dissoziiert wie folgt:

CuCl2(s) → Cu2+(aq) + 2Cl-(aq)

Bei Zugabe von Natriumhydroxid entsteht ein Niederschlag von Kupferhydroxid.

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

Netzionengleichung:

Cu2+ (aq) + 2OH-(aq) → Cu(OH)2(s)

Basierend auf den Löslichkeitsregeln ist Kupferhydroxid in Wasser nicht löslich, Kupferchlorid hingegen schon.

Die Löslichkeitsproduktkonstante (Ksp) ist eine Gleichgewichtskonstante, die sich auf die Ionisierungsprodukte einer gelösten Substanz bezieht und uns hilft zu verstehen, warum Kupferhydroxid scheinbar unlöslich in Wasser ist. Ksp wird experimentell bestimmt, indem die Konzentrationen der Ionen in der Lösung gemessen werden. Kupferhydroxid löst sich in einer winzigen Menge in reinem Wasser und es stellt sich ein Gleichgewicht ein. Die Gleichung für das Gleichgewicht von Kupferhydroxid in Wasser ist unten angegeben:

Cu(OH)2(s) ⇔ Cu2+(aq) + 2OH-(aq)

Die Löslichkeitsproduktkonstante, die das Produkt der Ionenkonzentrationen ist und experimentell bestimmt wurde, ist unten angegeben:

Ksp = 2 = 2,2 x 10-20

Ksp ist sehr klein, was bedeutet, dass Kupferhydroxid in Wasser nur sehr wenig dissoziiert, während der größte Teil als Feststoff erhalten bleibt.

Sicherheit: Kupferchlorid ist ätzend. Natriumhydroxid ist extrem ätzend und kann schwere Verbrennungen verursachen. Tragen Sie eine geeignete Schutzausrüstung, einschließlich Handschuhe und Schutzbrille.

Entsorgung: Kupferhydroxid in Lösung kann für Demo 4.10 Hydroxid-Reinigung aufbewahrt werden. Zur Entsorgung etwas Salzsäure hinzufügen, um das Hydroxid aufzulösen und in den entsprechenden Behälter für wässrige Abfälle entsorgen.