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Experiment des Monats
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Metallkomplexe zeigen oft intensive Farben. Bei Kupfer(II)komplexen dominieren blaue und grüne Schattierungen.
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Geräte und Chemikalien:
Kupfer(II)sulfat Pentahydrat,
Ammoniak-Lösung,
konz. Salzsäure,
Erlenmeyerkolben oder Becherglas, Magnetrührer, Pipetten
Durchführung:
2,5 g Kupfersulfat in 100 ml Wasser lösen. Zur hellblauen Lösung 5 ml 25% Ammoniak-Lösung geben.
Die Lösung wird dunkelblau. Nun unter Rühren tropfenweise Salzsäure zugeben. Man beobachtet eine langsame
Aufhellung, wobei sich zwischenzeitig auch ein hellblauer Niederschlag bildet, der sich schnell wieder löst.
Besonders zu Beginn beobachtet man über der Lösung etwas weissen Rauch. Bei weiterer Säurezugabe ändert
sich die Farbe der Lösung kontinuierlich über hellblau, türkis zu gelbgrün.
Wird Kupfersulfat direkt in konz. Salzsäure gelöst, erhält man eine intensiv gelbe Lösung.
Erklärung:
Kupfer(II)ionen bilden mit NH3, H2O und Cl– verschiedene Komplexe - jeweils mit
Koordinationszahl 4 = es sind insgesamt vier Liganden gebunden, wobei prinzipiell Ammin- (NH3), Aqua- (H2O)
und Chloro-Liganden beliebig kombiniert sein können.
Beim Lösen des Kupfersalzes in Wasser liegt der hellblaue Aqua-Komplex [Cu(H2O)4]2+ vor.
Bei Zugabe der Ammoniak-Lösung verdrängen Ammin-Liganden das Wasser, da sie stärker gebunden sind:
[Cu(NH3)4]2+ zeigt seine typische tiefblaue Farbe.
Salzsäure neutralisiert Ammoniak, die entstehenden Ammoniumionen (NH4+) besitzen kein
freies Elektronenpaar = können nicht als Ligand fungieren. Es binden wieder Wassermoleküle, teilweise auch
noch vorhandene Hydroxid-Ionen; dabei können auch kleine Mengen Cu(OH)2 ausfallen.
Nun können auch Chloro-Liganden gebunden werden, die entstehenden Komplexe sind grün.
Wird Kupfersulfat in Salzsäure gelöst, bildet sich gelbes Tetrachlorocuprat: [CuCl4]2–
Gefahren:
Salzsäure wirkt ätzend, Ammoniak stark reizend. Kupfersalze sind gesundheitsschädlich.
Entsorgung:
Die Lösungen werden zum Schwermetallabfall gegeben.
Literatur & Links:
R. Demuth, F. Kober: Komplexchemie - experimentell
| Herrn Alexander Kloß – Institut für Biochemie – danke ich sehr herzlich für die Unterstützung. |
Juli 2024: Die träge Kartoffel
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Seite erstellt am: Dienstag, 20. August 2024,
A. Schunk,
Charité - Universitätsmedizin Berlin.
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