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Geräte:
Reagenzglas, Tropfpipette/>
Chemikalien:
Kupfer(II)sulfat (CuSO4), destilliertes Wasser (H2O) ,verdünnte Schwefelsäure (H2SO4), Ammoniaklösung (NH4OH)
Durchführung:
Das Kupfer(II)sulfat wird in destilliertem Wasser gelöst, es entsteht eine blaue Kupfer(II)sulfatlösung.
[Cu(H2O)4]2++SO42-
Die blaue Kupfer(II)sulfatlösung wird mit verdünnter Schwefelsäure versetzt, damit das Metallhydroxid nicht ausfällt. Kupferhydroxid bildet sich in Anwesenheit von
OH- - Ionen. Diese entstehen teilweise durch die Reaktion:
NH3+ H2O→NH4++OH-
Um diese OH- - Ionen abzufangen, wird verdünnte H2SO4 zugegeben. Dann wird, bis zum Überschuss, zu der wässrigen Kupfer(II)sulfatlösung tropfenweise konzentrierte Ammoniaklösung gegeben.
[Cu(H2O)4]2++4NH3 →[Cu(NH3)4]2++4 H2O
Ergebnis:
Es entsteht eine intensiv ultramarinblaue Lösung. Es handelt sich um Tetraamminkupfer(II)-sulfat [Cu(NH3)4]SO4.
Kupfer(II)sulfatlösung Ammoniaklösung in Kupfer(II)sulfatlösung
(mit verdünnter Schwefelsäure versetzt)
Auswertung:
Bei vielen Lösungsvorgängen zeigen Farb- und Enthalpieänderungen an, dass beim Lösen eine Reaktion stattfindet und neue Teichen entstehen. Die aus den Ionen und den Wasser-Molekülen entstandenen hydratisierten Ionen bezeichnet man als Aquakomplexe. Sie bestehen aus einem Zentral-Ion und den angelagerten Wasser-Molekülen als Liganden. Komplexverbindungen, auch Koordinationsverbindungen genannt, sind Verbindungen höherer Ordnung, die aus Verbindungen erster Ordnung durch Wechselwirkung eines Elektronenpaardonators (Elektronenpaarspenders) mit einem Elektronenpaarakzeptator (Elektronenpaarempfänger) und somit durch Nebenvalenzbindung oder koordinative Bindung gebildet werden. Es entstehen größere Einheiten, meist Ionen. An ihrem Bau können nicht nur Atome, Ionen und Radikale, sondern auch Moleküle beteiligt sein. Die Komplexverbindung enthält mindestens einen Komplex. In einem Komplexteilchen sind an ein Zentralion (oder Zentralatom) mehrere Ionen und/oder Moleküle (Liganden) gebunden. Man spricht auch von der durch Zentralion und Liganden gebildeten Koordinationseinheit. Das Zentralion ist meist ein Übergangsmetall-Kation von hoher Ladung und kleinem Ionenradius. Die Anzahl der direkt an das Zentralion gebundenen Atome bezeichnet man als Koordinationzahl. Zwischen der Koordinationszahl und der Ladung des Zentralions besteht kein Zusammenhang. Komplexionen bilden zusammen mit anderen Kationen oder Anionen Komplexsalze.
Die Blaufärbung von Kupfer(II)sulfat in Wasser macht man sich u.a. zum Wassernachweis in Alkohol zunutze.
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