Praktikum Anorganische Chemie/ Kupfer

Kupfer

Kupfersulfid

Vorlage:Wikipedia Tipp: Kupfer(II)-salze färben Lösungen meist bläulich.

Eine mögliche Vorprobe ist die [[../_Borax- und Phosphorsalzperle|Borax und Phosphorsalzperle]], welche in der Oxidationsflamme grün und in der Reduktionsflamme rötlich gefärbt ist.

Im Kationentrennungsgang fällt es in der [[../_Schwefelwasserstoffgruppe|Schwefelwasserstoffgruppe]] aus:

$\mathrm{C}{\mathrm{u}}^{\mathrm{2}\mathrm{+}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{⟶}\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{S}\mathrm{\downarrow }\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{O}}^{\mathrm{+}}$

Kupfer(II)-Kationen reagieren mit Vorlage:W zu schwarzem Vorlage:W

Nachweis als Kupfertetramminkomplex

Durchführung

Versetzt man die Analysenlösung mit Vorlage:W so bilden sich bei pH-Werten über 8 tiefblaue Komplexsalz-Lösungen (siehe Bild mittiges Reagenzglas).

Erklärung

$\mathrm{C}\mathrm{u}{\phantom{A}}^{2+}(\mathrm{a}\mathrm{q})+4\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{+}(\mathrm{a}\mathrm{q})+4\mathrm{O}\mathrm{H}{\phantom{A}}^{-}(\mathrm{a}\mathrm{q})⟶[\mathrm{C}\mathrm{u}(\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_4]{\phantom{A}}^{2+}+4\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}(\mathrm{l})$

Kupfer(II)-Ionen und Ammoniakwasser reagieren zum tiefblauen Komplex-Ion Tetraamminkupfer(II)

Störungen

Ni(II)-Ionen bilden ebenfalls blaue Komplexe, die nur geringfügig heller sind.

Nachweis als Kupferhexacyanidoferrat

CuSO₄ (links), Nachweis als Cu(NH₃)₄ (tiefblau) und als Cu₂[Fe(CN)₆] (braunrot)

Durchführung

Eine weitere Variante Kupfer(II)-Ionen nachzuweisen erfolgt mit einer Vorlage:W-lösung (Gelbes Blutlaugensalz, früher: Kaliumhexacyanoferrat-II). Nach Zugabe von Blutlaugensalz zur Analysenlösung fällt ein braunroter Niederschlag aus (siehe Bild, rechtes Reagenzglas).

Erklärung

$\mathrm{2}\mathrm{C}{\mathrm{u}}^{\mathrm{2}\mathrm{+}}\mathrm{+}{\mathrm{K}}_{\mathrm{4}}\mathrm{[}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{(}\mathrm{C}\mathrm{N}{\mathrm{)}}_{\mathrm{6}}\mathrm{]}\mathrm{⟶}\mathrm{C}{\mathrm{u}}_{\mathrm{2}}\mathrm{[}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{(}\mathrm{C}\mathrm{N}{\mathrm{)}}_{\mathrm{6}}\mathrm{]}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{K}}^{\mathrm{+}}$

Kupfer(II)-Ionen und Kaliumhexacyanidoferrat(II) reagieren zum roten Komplex Kupfer(II)-hexacyanidoferrat(II) und Kalium-Ionen

Nachweis als Kupferthiocyanat

zunächst grün, im Überschuss schwarz, mit Sulfit weiß

Durchführung

Bei Reaktion von Thiocyanat-Ionen mit Kupfer(II)-Ionen beobachtet man zunächst eine grüne Färbung der Lösung (siehe Bild linkes Reagenzglas). Beim Vorhandensein von Thiocyanat-Ionen oder Kupfer(II)-Ionen im Überschuss bildet sich ein schwarzer Niederschlag. (siehe Bild mittiges Reagenzglas) Wird der Niederschlag mit Sulfit-Ionen behandelt, so löst sich der schwarze Niederschlag und es bildet sich ein weißer Niederschlag. (Redoxreaktion, siehe Bild rechtes Reagenzglas)

Erklärung

$\mathrm{2}\mathrm{S}\mathrm{C}{\mathrm{N}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{u}}^{\mathrm{2}\mathrm{+}}\mathrm{⟶}\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{(}\mathrm{S}\mathrm{C}\mathrm{N}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\downarrow }$
Reaktion: Thiocyanat-Ionen reagieren mit Kupfer(II)-Ionen zu schwarzem, wasserunlöslichem Kupfer(II)-thiocyanat.

$\begin{array}{cc}& \mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{(}\mathrm{S}\mathrm{C}\mathrm{N}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{S}{O}_{\mathrm{3}}^{\mathrm{2}\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\\ ⟶& \mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{S}\mathrm{C}\mathrm{N}\mathrm{\downarrow }\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{S}\mathrm{C}{\mathrm{N}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{S}{O}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{O}}^{\mathrm{+}}\end{array}$
Reaktion: Schwarzes Kupfer(II)-thiocyanat reagiert mit Sulfit-Ionen im wässrigen Milieu zu weißem Kupfer(I)-thiocyanat, Thiocynanat-Ionen, Sulfat-Ionen und Wasserstoff-Ionen.