Einleitung

Eine Kupfer(II)-acetat-Lösung wird mit einer Lösung von Hydrazin-Monohydrat reduziert. Dabei scheidet sich metallisches Kupfer auf dem Glas ab.

 

Verwendete Chemikalien

Chemikalie

GHS06 – Totenkopf mit gekreuzten Knochen

GHS08 – Gesundheitsgefahr

GHS05 – Ätzwirkung

GHS09 – Umwelt

Gefahr

1 mL Hydrazin-Monohydrat, N2H4 · H2O – 50.06 g/mol

Hydraziniumhydroxid, Hydrazinhydrat, Hydrazinmonohydrat

CAS-Nr.: 7803-57-8 – EG-Nr.: 206-114-9

Acute Tox. 3 (oral, dermal), Acute Tox. 2 (inhalativ), Skin Corr. 1B, Eye Dam. 1, Skin Sens. 1, Carc. 1B, Aquatic Acute/Chronic 1, WGK 3

H301 + H311 Giftig bei Verschlucken oder Hautkontakt. H330 Lebensgefahr bei Einatmen. H314 Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. H317 Kann allergische Hautreaktionen verursachen. H350 Kann Krebs erzeugen. H410 Sehr giftig für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P305 + P351 + P338 + P310 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden.

Thermo Fischer, 16651, SDB vom 11.07.2019

GHS05 – Ätzwirkung

GHS07 – Ausrufezeichen

GHS09 – Umwelt

Gefahr

0.2 g Kupfer(II)-acetat-Monohydrat, Cu(CH3COO)2 · H2O – 199.65 g/mol

Cupriacetat, Grünspan

CAS-Nr.: 6046-93-1 – EG-Nr.: 205-553-3

Acute Tox. 4 (oral), Skin Corr. 1B, Aquatic Acute/Chronic 1, WGK 3

H302 Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. H314 Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. H410 Sehr giftig für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung. P260 Staub/Rauch/Gas/Nebel/Dampf/Aerosol nicht einatmen. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P301 + P312 + P330 BEI VERSCHLUCKEN: Bei Unwohlsein GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. Mund ausspülen. P303 + P361 + P353 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT (oder dem Haar): Alle kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit Wasser abwaschen oder duschen. P304 + P340 + P310 BEI EINATMEN: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen. Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.

Sigma-Aldrich, 229601, SDB vom 05.11.2019

 

Verwendete Geräte, Versuchsaufbau

50-ml-Becherglas, 10-ml-Messzylinder, 3 × Pipette, Reagenzglas, Gasbrenner

 

Versuchsdurchführung

Lösung 1: Mit einem Messzylinder werden 9 mL dest. Wasser abgemessen und mit einer Pipette 1 mL Hydrazin-Monohydrat zugegeben.

Lösung 2: In einem 50-ml-Becherglas werden 10 mL dest. Wasser vorgelegt und 0.2 g Kupfer(II)-acetat-Monohydrat zugegeben. Die Lösung muss so lange gerührt werden, bis sich das Kupfer(II)-acetat-Monohydrat gelöst hat.

In einem fettfreien Reagenzglas werden 5 mL der Kupfer(II)-acetat-Lösung vorgelegt. Nun gibt man 5 mL der hergestellten Hydrazin-Monohydrat-Lösung zu. Mit der Hand umschwenken und mit dem Brenner erhitzen. Die Verspiegelung dauert ca. ein bis zwei Minuten.

 

Reaktionsgleichung

Abb. 1 – Reduktion von Kupfer(II)-ionen durch Hydrazin, zu elementarem Kupfer.
Abb. 1 – Reduktion von Kupfer(II)-ionen durch Hydrazin, zu elementarem Kupfer.

Wird das Reaktionsgemisch aus Hydrazin und Kupfer(II)-acetat erhitzt, werden die Kupferionen (Oxidationsmittel) reduziert und fallen als Kupferspiegel an der Glaswandung aus. Dabei bilden sich neben dem Kupfer auch Ammoniak, Stickstoff und Essigsäure. Der Stickstoff des Hydrazins wird sowohl reduziert als auch oxidiert. Er tritt also als Oxidationsmittel und als Reduktionsmittel auf. Eine solche Reaktion bezeichnet man als Disproportionierungsreaktion. Dabei handelt es sich um eine besondere Form der Redoxreaktion.

Abb. 2 – Reduktion von Cu(II).
Abb. 2 – Reduktion von Cu(II).
Abb. 3 – Reduktion von Stickstoff.
Abb. 3 – Reduktion von Stickstoff.
Abb. 4 – Oxidation von Stickstoff.
Abb. 4 – Oxidation von Stickstoff.

Der Stickstoff hat beim Hydrazin eine mittlere Oxidationsstufe und liegt nach der Reaktion in einer höheren (N2) und einer niedrigeren Oxidationsstufe (NH3) vor. Eine solche Reaktion bezeichnet man als Disproportionierungsreaktion. Insgesamt handelt es sich um eine Redoxreaktion, da Oxidation und Reduktion stattfinden.

Abb. 5 – Disproportionierung von Stickstoff.
Abb. 5 – Disproportionierung von Stickstoff.

 

Medien

Abb. 6 – Kupfer(II)-acetat-Lösung wird vorgelegt und erwärmt.Abb. 7 – Hydrazin-Monohydrat-Lösung zugeben und weiter leicht erwärmen.Abb. 8 – nach kurzer Zeit ist an der Glaswand ein Kupferspiegel zu sehen.

 

 

Quellenangaben

[1]
H. W. Roesky und K. Möckel. Kupferspiegel. In: Chemische Kabinettstücke, VCH Verlagsgesellschaft mbH: Weinheim, 1994, 15–17.

 

Download

Kupferspiegel

 

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