Chemie begreifen, Schulbuch

Praktikum Nr. 18 Q1 Oxidation und Reduktion 192 4) Reaktionsgleichungen formulieren a) Bei der untersuchten Reaktion hat sich metallisches Kupfer (Kupferatome) gebildet. Die Reaktionsgleichung für die Umwandlung von Kupfer(II)-Ionen in metallisches Kupfer ist zu formulieren. b) Bei der untersuchten Reaktion haben sich Eisen(II)-Ionen gebildet. Die Reaktionsgleichung für die Umwandlung von metallischem Eisen in Eisen(II)-Ionen ist zu formulieren. Weiters ist zu überlegen, wie viele Elektronen sich insgesamt in der Elektronenhülle des Eisenatoms befinden. Die gleiche Überlegung ist für das Eisen(II)-Ion, das Kupferatom und das Kupfer(II)-Ion anzustellen. Nachdem die Anzahl der Elektronen in den Hüllen der Reaktionsteilnehmer festgestellt worden ist, können die Reaktionsgleichungen (a) und (b) vervollständigt werden: Die richtige Anzahl von abgetrennten bzw. aufgenommenen Elektronen wird auf der linken oder rechten Seite der Reaktionsgleichung dazu geschrieben. Kurzfassung: Durch die Reaktion von gelösten Kupfer(II)-Ionen mit metallischem Eisen entstehen metallisches Kupfer und Eisen(II)-Ionen. Die Produkte werden untersucht, um sie zu identifizieren. Durch Aufstellung der Reaktionsgleichung lässt sich ermitteln, dass einerseits eine Oxidation (Elektronenabspaltung) und andererseits eine Reduktion (Elektronenaufnahme) stattgefunden hat. 5) Aufräumen und Protokollabgabe Das Protokoll enthält: Datum, Klasse, Experimentator/in, Laborant/in, Protokollführer/in, Arbeitsplatz Nr., die vollständig ausgefüllte Tabelle, Zeichnungen der Elektronenhüllen samt Atomkern vom Kupferatom, vom Kupfer(II)-Ion, vom Eisenatom und vom Eisen(II)-Ion. Die Reaktionsgleichungen (Punkt 4a und b) sind zu notieren, und es ist anzugeben, welche Reaktion als Oxidation und welche als Reduktion zu bezeichnen ist. 1) Kupfer(II)-Ionen in metallisches Kupfer umwandeln Die Kristallisierschale wird ca. 1 cm hoch mit reinem Wasser gefüllt, und darin wird 1 Spatel Kupfer(II)-sulfat ( GHS07/09 ) gelöst. Anschließend wird eine münzgroße Portion Stahlwolle (die sehr reines Eisen enthält) hineingelegt und mindestens 10 Minuten gewartet. In der Zwischenzeit wird mit Punkt 2 fortgesetzt. 3) Nachweisen, dass sich Eisen(II)-Ionen oder Eisen(III)-Ionen gebildet haben Ca. 2 mL Flüssigkeit werden aus der Kristallisierschale in ein kleines Reagenzglas gegossen und mit wenigen Tropfen Kaliumhexacyano- ferrat(II)-Lösung versetzt. Die intensiv blaue Farbe zeigt an, dass sich Eisen-Ionen gebildet haben. Die restliche Stahlwolle lässt sich leicht zusammenpressen. Dadurch kommt die Farbe des metallischen Kupfers besser zur Geltung. 2) Kupfer(II)-Ionen und Eisen-Ionen (Ladung 2+ oder 3+) unterscheiden Eine reiskorngroße Portion Kupfer(II)-sulfat wird in einem Reagenz- glas in ca. 2 mL reinem Wasser gelöst. Als Testreagenz werden wenige Tropfen Kaliumhexacyanoferrat(II)-Lösung (a) zugesetzt. Die Farbe des Fällungsproduktes wird in der nachstehenden Tabelle eingetragen. Anschließend erfolgt die Entsorgung in den Sammelbehälter. Die gesamte Vorgangsweise wird mit Eisen(III)-chlorid ( GHS05/07 ) wiederholt. Zuletzt wird untersucht, ob Kaliumhexacyanoferrat(II) mit metallischem Kupfer oder metallischem Eisen reagiert: Ein kleines Metallstück wird zusammen mit ca. 2 mL Wasser in ein Reagenzglas gegeben. Dann werden wenige Tropfen Kaliumhexacyanoferrat(II)- Lösung zugesetzt. a) b) Kaliumhexacyanoferrat(II) Farbe Kaliumhexacyanoferrat(II) Farbe mit Kupfer(II)-Ionen mit metallischem Kupfer mit Eisen-Ionen mit metallischem Eisen GHS05 Ätzend – Reizend GHS09 Umwelt- gefährdend GHS07 Gesundheits- gefährdend Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv