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Alt 07.10.2018, 14:33   #1   Druckbare Version zeigen
Paul_der_Karpfen Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 25
Kupfer(I)-chlorid Experiment

Hallo liebe Community,


ich muss für einen Vortrag über ein Experiment zur Herstellung von Kupfer(I)-chlorid welches ich vorstellen soll, alle relevanten Reaktionsgleichungen vorstellen und nachvollziehen. Desweiteren soll ich erklären, wozu die einzelnen Schritte dienen und erklären, was z.B. das Oxidations- oder Reduktionsmittel etc. ist.


Den Vortrag halte ich im Rahmen eines Chemie Praktikums, das Pflicht für mich als Geologie Student ist. Ich habe mit Chemie in erster Linie nicht soviel am Hut und das letzte Mal, dass ich mich mit Chemie auseinadergesetzt habe, liegt auch schon etwas zurück. Der eine Literaturverweis, den ich nutzen soll, ist leider nicht hilfreich bzw. nicht auffindbar..., und meine Dozenten antworten mir auch nicht. Deshalb hoffe ich, das Ihr mir bei folgender Aufgabenstellung weiter helfen könnt:


Zu einer Lösung aus 2,5g Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat und 1g Natriumchlorid in 10ml 60-70°C warmem Wasser wird eine konzentrierte wässerige Lösung aus 0,5g Natriumdisulfit gegeben. Der weiße Kupfer(I)-chlrod-Niederschlag wird über den Büchnertrichter filtriert und im Membranpumpenvakuum getrocknet (zügig arbeiten!). Da nicht unter Inertbedingungen gearbeitet wird, wird das Produkt an der Luft grünlich.



Es geht dabei um der Herstllung von Kupfer(I)-chlorid. Ich danke schon einmal alle hilfreichen Antworten
Paul_der_Karpfen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.10.2018, 14:38   #2   Druckbare Version zeigen
Ryan21 Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.065
AW: Kupfer(I)-chlorid Experiment

Hallo Paul,


die Aufgabe klingt nicht schlecht.
Welche Probleme bzw. Fragen hast du?


LG Ryan
Ryan21 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.10.2018, 14:54   #3   Druckbare Version zeigen
Paul_der_Karpfen Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 25
AW: Kupfer(I)-chlorid Experiment

Hey Ryan,


ich komme ehrlich gesagt nicht hinter die Reaktionsgleichungen.
Die Reaktion besteht aus verschiedenen Einzelschritten. Zuerst ist wohl die Bildung eines Kupfer(II)-chlorids bzw. eines Chlorokomplexes zu formulieren. Danach die Reduktion von Kupfer(II)-chlorid zu Kupfer(I)-chlorid durch Natriumsulfit. Sind meine Annahmen richtig?



Mein Problem ist, das ich Reaktionsgleichungen aufstellen soll, wo ich nur halbwegs weis, was raus kommt. Weiter habe ich zum letzten Mal vor Jahren Reaktionsgleichungen aufgestellt...


Anfangen müsste es ja irgendwie so:
CuSO4 * 5H2O + NaCl -> NaCl2
Paul_der_Karpfen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.10.2018, 15:00   #4   Druckbare Version zeigen
imalipusram  
Mitglied
Beiträge: 6.630
AW: Kupfer(I)-chlorid Experiment

Zitat:
Zitat von Paul_der_Karpfen Beitrag anzeigen
NaCl2
Gibts nicht in diesem Universum.

Wie lautet die Formel für Cu(I)chlorid?

Was wird reduziert, was oxidiert?

Das NaCl liefert das Chlorid, mehr nicht.
Wenn Du Kupfersulfat-Pentahydrat in Wasser auflöst, dann bekommst Du Kupferionen und Sulfationen.


Schau mal, wie weit Du mit diesen Infos kommst.
__________________
I solemnly swear that I'm up to no good!
伍佰 (WuBai - Run run run!) (ein Musikvideo mit dem Bambushaus und dem imalipusram unter den Statisten)
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Und so gehts hier manchmal zu (sowas Ähnliches wie Fronleichnam, hier wird TuDiGong, dem Erdgott, tüchtig eingeheizt!) Oder so (auch ungeeignet für Gefahrstoffphobiker) und so und so.
imalipusram ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.10.2018, 15:11   #5   Druckbare Version zeigen
Paul_der_Karpfen Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 25
AW: Kupfer(I)-chlorid Experiment

entschuldige mich, ich meine CuCl2^^


Formel für Kupfer(I)-chlroid ist CuCl


Ich komme nicht darauf, was oxidiert oder reduziert wird.


das heißt, ich kann das einfach so aufstellen für die erste Reaktion?
CuSO4 * 5H2O + NaCl -> CuCl + NaSO4 + 5H2O
und dann noch stöchiometrisch ausgleichen


Paul_der_Karpfen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.10.2018, 15:23   #6   Druckbare Version zeigen
imalipusram  
Mitglied
Beiträge: 6.630
AW: Kupfer(I)-chlorid Experiment

Zitat:
Zitat von Paul_der_Karpfen Beitrag anzeigen
CuSO4 * 5H2O + NaCl -> CuCl + NaSO4 + 5H2O
Das ist schon mal die Reduktion, also die halbe Miete. Das Kristallwasser würde ich so nicht mitschleifen, Natriumsulfat ist Na2SO4. Du tust Dich leichter, wenn Du erst mal mit Ionen arbeitest und einzelne elmentare Schritte hinschreibst. Vermutlich will der Dozent das auch sehen.

In etwa so:
Red: Cu2+ + e- -> Cu+
Ox: ...
...
Cu+ + Cl- -> CuCl (s)
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Geändert von imalipusram (07.10.2018 um 15:31 Uhr)
imalipusram ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.10.2018, 15:34   #7   Druckbare Version zeigen
Paul_der_Karpfen Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 25
AW: Kupfer(I)-chlorid Experiment

Also

CuSO4 * 5H2O + 2NaCl -> CuCl2 + Na2SO4 und was ist mit dem Kristallwasser?

mit Ionen meinst du so?->Cu^2+ + Cl^- + Na^+ + SO4^2-


ich sehe nicht was reduziert wird, und es bleibt auch nichts für die Oxidation übrig?
Paul_der_Karpfen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.10.2018, 15:45   #8   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 14.331
AW: Kupfer(I)-chlorid Experiment

Das Reduktionsmittel hast Du noch gar nicht eingebracht. In der Aufgabe steht es werden 0,5 g Natriumdisulfit zugesetzt.

Damit arbeiten.
__________________
Vena lausa moris pax drux bis totis
Nobby ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.10.2018, 16:23   #9   Druckbare Version zeigen
Paul_der_Karpfen Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 25
AW: Kupfer(I)-chlorid Experiment

Das heißt, ich habe nur eine Reaktion die abläuft und keine Kette von Reaktionen wie ich dachte? Ich bin verwirrt. ich habe es so verstanden, das erst Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat mit Natriumchlorid und dann mit Natriumdisulfit^^

Natriumdisulfit Na2S2O5 ist also mein Reduktionsmittel, das dann zu Natriumsulfat Na2SO4 reagiert. Schwefel wird dabei oxidiert?


CuSO4 * 5H2O + NaCl + Na2S2O5 -> CuCl2 + 2Na2SO4 + H2O und das noch stöchiometrisch ausgleichen
Red.: ? aber was wird reduziert?
Ox.: Na2S2O5 --> Na2SO4 Schwefel oxidiert
Paul_der_Karpfen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.10.2018, 16:41   #10   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.107
AW: Kupfer(I)-chlorid Experiment

Reduziert wird Kupfer, nämlich von Cu2+ zu Cu+. Dabei wird ein Elektron aufgenommen = Reduktion. Das ist dann das Oxidationsmittel.

Diesen Schritt bitte so aufschreiben:

Cu2+ + 1 e- -> Cu+

Dasselbe jetzt für das Dithionit, dieses wird zu Natriumsulfat oxidiert (und ist dann das Reduktionsmittel). Bitte mal versuchen, diese Raktionsgleichung aufzustellen. Tip: Das Natrium im Natriumdithionit wird nicht verändert und braucht erstmal nicht beachtet werden.

Bitte beachten: In solchen Arbeitsvorschriften sind häufiger Stoffe drin, die sich nicht verändern, für eine erfolgreiche Durchführung aber wichtig sind. Das ist hier NaCl. Oder auch die Einhaltung der Temperatur (physikalischer "Stoff"). Man muss anhand der Chemie (die man lernen muss/kennen muss) diese Stoffe identifizieren können.

Gruß

jag
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Die Lösung auf alle Fragen ist "42".
Aus gegebenem Anlass: Alle Rechnungen überprüfen, da keine Gewähr. - Fragen bitte im Forum stellen.
jag ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.10.2018, 16:46   #11   Druckbare Version zeigen
Ryan21 Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.065
AW: Kupfer(I)-chlorid Experiment

Hallo Paul,


du hast eigentlich nur zwei relevante Reaktionen in deiner Mischung.
Nach dem Vermischen des CuSO4*5 H2O mit NaCl in Wasser schwimmen dir die Kupfer-, Natrium, Sulfat- und Chloridionen nebeneinander in der Suppe.
Durch das Hinzufügen der Natriumdisulfit-Lösung werden die Cu2+-Ionen zu Cu+-Ionen reduziert, das disulfir zu Sulfat oxidiert.
Die Chlorid-Ionen reagieren dann mit dem Cu+ zu CuCl, das dann als Feststoff ausfällt.


Zitat:
Zitat von Paul_der_Karpfen Beitrag anzeigen
Da nicht unter Inertbedingungen gearbeitet wird, wird das Produkt an der Luft grünlich.
Hier wird das CuCl durch Luftsauerstoff zu CuCl2 oxidiert (Cu+ zu Cu2+).


>LG Ryan
Ryan21 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.10.2018, 16:47   #12   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 14.331
AW: Kupfer(I)-chlorid Experiment

Grundsätzlich sollte man alle Zuschauerionen erst mal weglassen. Die Kernreaktion ist die Reduktion von Kuper-II zu Kupfer-I und die Oxidation des Disulfits zum Sulfat wie Jag das schon angegeben hat.

Tipp im Sauren wird bei der Oxidation Wasser ergänzt und es entstehen H+ Ionen.
__________________
Vena lausa moris pax drux bis totis
Nobby ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.10.2018, 17:15   #13   Druckbare Version zeigen
Paul_der_Karpfen Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 25
AW: Kupfer(I)-chlorid Experiment

Danke Allen erstmal für die Hilfe und Geduld mit mir


Also Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat und Natriumchlorid werden in Lösung gehauen und die Bindungen werden aufgebrochen und die Ionen werden frei? das heißt ich brauche das Natriumchlorid um meine Ionen zu "befreien" und nicht zuletzt für das Kupfer(I)-chlorid, was aber erst später kommt...


CuSO4 * 5H2O + NaCl -> Cu2+, SO42-, Na+, Cl- und H2O


nach Zugabe des Natriumdisulfit beginnen dann die Redoxreaktionen


Red.: Cu2+ + 1e- -> Cu+
Ox.: S2+IV aus Na2S2O5 -> S+VI in Na2SO4 also:
S+IV -> S+VI + 2e-


Paul_der_Karpfen ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.10.2018, 17:25   #14   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 14.331
AW: Kupfer(I)-chlorid Experiment

Bischen genauer solltest Du die Gleichung entwickeln wie so:

Redoxpaar S2O52- / SO42-

Addition von Wasser Entstehung von Hydronium

S2O52- + 3 H2O => 2 SO42- + 6 H+

Ausgleich der Ladungen mit Elektronen

S2O52- + 3 H2O => 2 SO42- + 6 H+ + 4 e-


Reduktion war Cu2+ + e- => Cu+

KGV der Elektronen bilden ist hier 4

Also 4 Cu2+ + 4 e- => 4 Cu+

Addition und Elektronen kürzen

4 Cu2+ + S2O52- + 3 H2O => 2 SO42- + 6 H+ + 4 Cu+

Jetzt kannst Du Chlorid noch ergänzen und CuCl ausfallen lassen.
__________________
Vena lausa moris pax drux bis totis
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Alt 07.10.2018, 17:28   #15   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.107
AW: Kupfer(I)-chlorid Experiment

Die Ionen einer ionischen Verbindung werden allein in Wasser freigesetzt; ansonsten stimmt das Redoxtechnische. Jetzt die Reaktion des Dithionits mit den hier gegebenen Hinweisen vollständig ausformulieren. Dann die beiden Redox-Teilreaktionen so miteinander multilpizieren, dass die Elektronen herausfallen. Erst dann das "Chlorid" für die Reaktion zufügen und das ganze stöchiometrisch ausgleichen.

Gruß

jag
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jag ist offline   Mit Zitat antworten
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