Einleitung

Aus Kupfer, Schwefelsäure 96 % und Salpetersäure 65 % wird Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat hergestellt.

 

Verwendete Chemikalien

Chemikalie

GHS02 – Flamme

GHS09 – Umwelt

Gefahr

25 g Kupfer (fein gepulvert), Cu – 63.55 g/mol

CAS-Nr.: 7440-50-8 – EG-Nr.: 231-159-6

Flam. Sol. 1, Aquatic Acute/Chronic 1, WGK 3

H228 Entzündbarer Feststoff. H410 Sehr giftig für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung. P210 Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden.

Sigma-Aldrich, 207780, SDB vom 18.04.2021

GHS05 – Ätzwirkung

Gefahr

23 mL Schwefelsäure 95–97 %, H2SO4 – 98.08 g/mol

Schwefel(VI)-säure, Dihydrogensulfat, Monothionsäure, E 513, Vitriolöl (veraltet)

CAS-Nr.: 7664-93-9 – EG-Nr.: 231-639-5

Met. Corr. 1, Skin Corr. 1A, Eye Dam. 1, WGK 1

H290 Kann gegenüber Metallen korrosiv sein. H314 Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. P234 Nur in Originalverpackung aufbewahren. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz/Gehörschutz tragen. P303 + P361 + P353 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT (oder dem Haar): Alle kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit Wasser abwaschen. 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. P363 Kontaminierte Kleidung vor erneutem Tragen waschen.

Sigma-Aldrich, 258105, SDB vom 12.08.2021

GHS03 – Flamme über einem Kreis

GHS06 – Totenkopf mit gekreuzten Knochen

GHS05 – Ätzwirkung

Gefahr

41 mL Salpetersäure 65 %, HNO3 – 63.01 g/mol

Scheidewasser

CAS-Nr.: 7697-37-2 – EG-Nr.: 231-714-2

Ox. Liq. 3, Met. Corr. 1, Acute Tox. 3 (inhalativ), Skin Corr. 1A, Eye Dam. 1, WGK 2

H272 Kann Brand verstärken; Oxidationsmittel. H290 Kann gegenüber Metallen korrosiv sein. H314 Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. H331 Giftig bei Einatmen. P210 Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P220 Von Kleidung und anderen brennbaren Materialien fernhalten. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz/Gehörschutz tragen. P303 + P361 + P353 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT (oder dem Haar): Alle kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit Wasser abwaschen. 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. EUH071 Wirkt ätzend auf die Atemwege.

Sigma-Aldrich, 84378, SDB vom 13.08.2021

GHS02 – Flamme

GHS07 – Ausrufezeichen

Gefahr

180 mL Ethanol 96 % (vergällt), C2H6O – 46.07 g/mol

Alkohol, Weingeist, Ethylalkohol, Sprit

CAS-Nr.: 64-17-5 – EG-Nr.: 200-578-6

Flam. Liq. 2, Eye Irrit. 2, WGK 1

H225 Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. H319 Verursacht schwere Augenreizung. P210 Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P233 Behälter dicht verschlossen halten. P240 Behälter und zu befüllende Anlage erden. P241 Explosionsgeschützte elektrische/Lüftungs-/Beleuchtungsgeräte verwenden. P242 Funkenarmes Werkzeug verwenden. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.

Merck, 100971, SDB vom 07.06.2021

 

Produkt

Chemikalie

GHS05 – Ätzwirkung

GHS07 – Ausrufezeichen

GHS09 – Umwelt

Gefahr

Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, CuSO4 · 5 H2O – 249.69 g/mol

Kupfermonosulfat-Pentahydrat, Kupfervitriol-Pentahydrat

CAS-Nr.: 7758-99-8 – EG-Nr.: 231-847-6

Acute Tox. 4 (oral), Eye Dam. 1, Aquatic Acute/Chronic 1, WGK 3

H302 Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. H318 Verursacht schwere Augenschäden. H410 Sehr giftig für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung. P264 Nach Gebrauch Haut gründlich waschen. P270 Bei Gebrauch nicht essen, trinken oder rauchen. P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz/Gehörschutz tragen. P301 + P312 BEI VERSCHLUCKEN: Bei Unwohlsein 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, 203165, SDB vom 12.10.2020

 

Verwendete Geräte, Versuchsaufbau

500-ml-Dreihalskolben, Kugelkühler, Rührmotor, KPG-Rührer, Rührerhülse, Heizhaube, Thermometer, 250-ml-Tropftrichter, Destillationsbrücke, 600-ml-Becherglas, 3 × 100-ml-Messzylinder, 250-ml-Messzylinder, 50-ml-Messzylinder, Wasserstrahlpumpe, Nutsche, 1000-ml-Saugflasche, Trichter, Filterpapier, Kältebad, Porzellanschale, Trockenschrank, Glasstäbe, Absaugung

 

Versuchsdurchführung

Zubereitung von 70 mL Salpetersäure φ(HNO3) = 0.25: 29 mL dest. Wasser werden in ein 100-ml-Becherglas gegeben und portionsweise unter Rühren 41 mL Salpetersäure 65 % zugefügt.

In einer 500-ml-Dreihalskolbenrührapparatur werden 25 g gekörntes Kupfer und 140 mL dest. Wasser vorgelegt. Unter Rühren wird jetzt 23 mL Schwefelsäure 96 % zugetropft. Der Kolbeninhalt wird nun auf eine Temperatur von 80 bis 85 °C gebracht und innerhalb einer Stunde 70 mL der zubereiteten Salpetersäure eingetropft. Das Kupfer löst sich unter Gasentwicklung langsam auf. Nach vollendeter Zugabe der Salpetersäure wird der Kolbeninhalt für 4 bis 5 Stunden, unter langsamem Rühren, am Rückfluss gekocht.

Nach beendeter Reaktion wird ein Schliff geöffnet und die im Kolben befindlichen nitrosen Gase abgesaugt.

Um Kupferreste abzutrennen, wird die heiße dunkelblaue Lösung über einen Faltenfilter geklärt. Das Filtrat wird über Nacht stehengelassen, die gebildeten Kristalle werden abgesaugt und auf einem Filterpapier an der Luft getrocknet. Das gesättigte Filtrat aus der Saugflasche wird in eine 500-ml-Dreihalskolbenrührdestiallationsapparatur gegeben und bis zur beginnenden Kristallisation eingeengt. Der entstandene Kristallbrei wird in eine 600-ml-Becherglasrührapparatur überführt. Unter Rühren werden 150 mL Ethanol zugegeben und gleichzeitig auf 10 °C gekühlt, dies setzt die Löslichkeit herab, das Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat fällt immer mehr aus. Die Fällung wird abgesaugt, 3 × mit je 10 mL Ethanol gewaschen und bei 40 °C bis zur Massenkonstanz im Trockenschrank getrocknet.

 

Reaktionsgleichung

3 Cu(s) + 3 H2SO4(aq) + 2 HNO3(aq) → 3 CuSO4(s/aq) + 2 NO↑ + 4 H2O

 

Download

Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat

 

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