Inleding

Foto: KRC

De flesta metalljoner, utom alkalimetallerna, bildar fällningar i basiska lösningar. Om man vill kan man använda exempelvis kopparjoner som reagens på basiska lösningar. Den här laborationen visar kopparjoners reaktioner med några olika baser.

Material

Del I
Kopparsulfat, exempelvis 0,1 mol/dm3
Natriumhydroxid, natriumkarbonat/natriumbikarbonat och ammoniak. Det går bra att välja enbart en eller två av baserna. Ta exempelvis koncentrationen 1 mol/dm3.
Provrör, provrörsställ, pipetter.
Del II
Saltsyra exempelvis med koncentrationen 1 mol/dm3

Riskbedömning

Lösningar av natriumhydroxid och ammoniak räknas som frätande upp till 0,5 mol/dm3. Kopparlösningar är farliga för miljön, så det är viktigt att samla upp allt avfall i rätt kärl efter laborationen. Natriumkarbonat, natriumbikarbonat och saltsyra är inte märkningspliktiga i de föreslagna koncentrationerna. En fullständig riskbedömning ges av undervisande läraren.

Utförande del 1

1.    Häll ca 1 ml kopparsulfat i det första provröret.
2.    Tillsätt natriumhydroxid droppvis tills du ser en fällning.
3.    Upprepa steg 1 - 2 i nya provrör med de andra baserna.
4.    Spara fällningarna en halvtimme och se vad som händer.

Diskussionsfrågor

  • Hur ser det ut när baserna tillsätts till kopparsulfatlösningen?
  • Blir reaktionerna likadana med de olika baserna?
  • Hur ser det ut efter en halvtimme?

Utförande del 2

5.    Upprepa steg 1 - 2 med natriumhydroxid i ett nytt provrör.
6.    Tillsätt sedan saltsyra droppvis tills du ser en förändring.

Diskussionsfrågor

  • Upprepa steg 1 - 2 med natriumhydroxid i ett nytt provrör.
  • Tillsätt sedan saltsyra droppvis tills du ser en förändring.

 

Till läraren
 

Väntat resultat del 1:
Kopparjoner reagerar med basiska lösningar till en vacker ljusblå hydroxidfällning.
Cu2+ (aq, blå) + 2OH-(aq) → Cu(OH)2 (s, ljusblå)

Foto: KRC

Med natriumhydroxid (1 mol/dm3) blir fällningen tydlig och vätskan avfärgas nästan helt, se provröret längst till vänster i bilden.
Obs! Kopparhydroxiden kan lösas i stark hydroxidjonlösning enligt:
Cu(OH)2 (s, ljusblå) + 2OH-(aq) → Cu(OH)42-(aq, blå) + 4H2O
Med natriumkarbonat (1 mol/dm3) blir det också en tydlig fällning, men vattenlösningen har fortfarande en del kopparjoner kvar, vilket gör den ljusblå, se provröret längst till höger i bilden.
Med tiden bildas kopparoxid enligt följande reaktion.
Cu(OH)2 (s, ljusblå) → Cu2O (s, svart) + H2O
Om man använder ammoniak som bas kommer det först att bildas kopparhydroxid. Om du tillsätter lite mer ammoniak (t.ex. 1 mol/dm3) löses fällningen upp och istället bildas aminkomplex.
Cu2+(aq, blå) + 4NH3(aq) → Cu(NH3)42+ (s, blålila)

Väntat resultat del 2:
Kopparhydroxiden kan lätt lösas upp genom att tillsätta syra.
Cu(OH)2 (s, ljusblå) + 2H3O+(aq) → Cu2+(aq, blå) + 4H2O
Det går lika bra att använda någon annan syra, exempelvis citronsyra eller ättiksyra, men man kan behöva använda lite större volym.

Alternativ:
Det går lika bra med zink men zinkjoner är färglösa och zinkhydroxid är vit.
Obs! Kopparhydroxiden kan lösas i stark hydroxidjonlösning.
Cu(OH)2 (s, ljusblå) + 2OH-(aq) → Cu(OH)42-(aq, blå) + 4H2O


Underlag för riskbedömning
Se bifogat dokument.

 

Denna demonstration finns under följande rubriker på KRC:s hemsida: 

  • 7-9/ Kemin i naturen/ Kemiska föreningar och reaktioner/ Laborationer
  • 7-9/ Kemin i naturen/ Syror och baser/ Laborationer
  • Gymnasiet/ Kemi 1/ Syror och baser
  • Gymnasiet/ Kemi 1/ Reaktioner/ Fällningar
  • Gymnasiet/ Kemi 1/ Analytisk kemi/ Laborationer