Ziel des Versuchs: Der Versuch veranschaulicht die Energieaufnahme und -abgabe bei der Dehydratisierung von Kupfersulfat-Pentahydrat und der anschließenden Hydratisierung von Kupfersulfat.
| Thema: Endotherm und Exotherm | Tags: exotherme Reaktion, endotherme Reaktion, Umkehrbarkeit | Klassenstufen: 7-8 | Versuchsart: SV |
Materialien
Spatel, Reagenzglas, Gasbrenner, Holzklammer, Reagenzglasständer.
Chemikalien
Kupfersulfat-Pentahydtrat, demin. Wasser.
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Kupfer(II)-sulfat-5-H2O | H302-H319-H315-H410 | P280-P273-P302+P352-P305+P351+P338-P309+P311 |   |
Durchführung
- Das Kupfersulfat-Pentahydrat wird mit dem Spatel in ein Reagenzglas gegeben, so dass das Reagenzglas ca. 1 cm hoch damit gefüllt ist und mit dem Gasbrenner vorsichtig erhitzt, bis eine Farbänderung auftritt.
Achtung: Das Salz darf nicht zu stark erhitzt werden, da es sonst thermisch zersetzt wird und giftiges Schwefeltrioxid gebildet wird.
- Nachdem das Reagenzglas abgekühlt ist, werden wenige Tropfen Wasser hinzugegeben.
Beobachtung
- Das blaue Kupfersulfat-Pentahydrat wird weiß. Am oberen Reagenzglasrand kondensiert eine Flüssigkeit bzw. Dampf entweicht (siehe Abb. 1 und Abb. 2).
- Das weiße Pulver wird wieder blau (siehe Abb. 3 und Abb. 4). Der Reagenzglasboden wird heiß.
Deutung
Auswertung 1: Das blaue Kupfersulfat-Pentahydrat wird dehydriert, das heißt es wird Wasser entzogen. Es entsteht farbloses Kupfersulfat. Für die Reaktion wird Energie in Form von Wärme benötigt, da das Salz erhitzt werden muss. Es handelt sich also um eine endotherme Reaktion.
Auswertung 2: Das farblose Kupfersulfat wird rehydriert, das heißt es wird Wasser hinzugegeben. Es entsteht wieder blaues Kupfersulfat-Pentahydrat. Bei der Reaktion wird Energie in Form von Wärme frei. Es handelt sich also um eine exotherme Reaktion.
Entsorgung
Schwermetallabfall
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Die Hydratisierung von Kupfersulfat kann auch auf einem Urglas oder in einer Porzellanschale durchgeführt werden. Wird das Urglas oder die Porzellanschale bei der Zugabe von Wasser in die Hand genommen, kann die abgegebene Energie in Form von Wärme gefühlt werden.
Literatur
Northolz, M., & Herbst-Irmer, R., Praktikumsskript „Allgemeine und Anorganische Chemie“, WiSe 2009/2010, Göttingen: Universität Göttingen, S. 271.
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