Prima esperienza di Laboratorio ‘Alcune reazioni del rame’ Prelevare 20 cm 3 di soluzione di solfato di rame pentaidrato (CuSO 4 • • •5H 2 O) e versarli in una provetta Da questa ‘riserva’ di rame, preleverete varie piccole aliquote che vi serviranno per fare avvenire un certo numero di reazioni.
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Prima esperienza di Laboratorio
‘Alcune reazioni del rame’
Prelevare 20 cm3 di soluzione di solfato di rame pentaidrato (CuSO4••••5H2O) e versarli in una provetta
Da questa ‘riserva’ di rame, preleverete varie piccole aliquote che vi serviranno per fare avvenire un certo numero di reazioni.
Materiale di laboratorioMateriale di laboratorio
Spruzzetta in plastica
Buretta
: Prelevare un’aliquota da circa 4-5 cm3.
Aggiungete zinco in granulifarete avvenire la reazione redox
Zn (s) + Cu2+ = Zn2+ + Cu (s)
A) Reazione redox
Lasciate procedere la reazione per almeno un’ora. Osservate cosa accade nel tempo.
Cu2+ + 2 e- = Cu Riduce
Zn = Zn2+ + 2 e- Ossida
Soluzione incoloreioni Zn2+
Formazione Cu(s)
Prelevate circa 5 cm3 della soluzione di solfato di rame. Versateli in un beaker.Portate il volume a circa 20 cm3 aggiungendo acqua distillata.
B)
Verranno aggiunte alcune gocce di soluzione acquosa di NaOH (soluzione concentrata)
Si verificherà la precipitazione dell’idrossido di rame secondo la reazione:
Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2
Ottenimento dell’idrossido di rame(II)
Per aggiunta della soluzione di NaOH si verificherà la precipitazionedell’idrossido di rame secondo la reazione:
Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2
La soluzione si intorbida:precipita Cu(OH)2
B) Ottenimento dell’idrossido di rame(II)
Il colore blu scuro che la cartina assume indica che la soluzione èalcalina; la cartina indica cioè che la soluzione è ricca di ioni
idrossido (OH-).
Immergete in questa soluzione la punta di una bacchetta di vetro e, con questa, toccate un piccolo pezzo di cartina indicatrice.
C) Trasformazione dell’idrossido di rame(II) in ossido di rame (II)
Cu(OH)2 CuO + H2O
Ponete il beaker su piastra riscaldante. Impostate la temperatura ad un valore moderato (circa 50° C) . Lasciate il beaker a caldo fino a quando non avrete ottenuto la completa trasformazione del precipitato azzurro in precipitato nero.
precipitato gelatinoso azzurro solido nero
Il solido nero di CuO tende a depositarsi sul fondo.
Adesso filtrate….
In circa 10 minuti si dovrebbe ottenere la trasformazione completa dell’idrossido di rame in ossido di rame.
C) Trasformazione dell’idrossido di rame(II) in ossido di rame (II)
D) Decantazione e filtrazione
Decantare :
Lasciare depositare il solido sul fondo
La carta da filtro va piegata prima in due e poi in quattro a formare un cono.
Filtrazione
D) Decantazione e filtrazione
Lavaggio del precipitato
eliminate per filtrazione il supernatante
sul filtro di carta resterà CuO nero
D) Decantazione e filtrazione
E) Dissoluzione del precipitato
sciogliete CuO facendo gocciolare sul filtro una soluzione acquosa di HCl
Dividete in 2 provette la soluzione contenente Cu2+ ottenuta (punto Fb e G)
CuO + 2H+ = Cu2+ + H2O
HCl
Saggiate l'acidità della soluzione con la cartina indicatrice. Il colore rosso osservato indica questa volta che la soluzione è acida per la presenza di ioni H+ in eccesso.
La colorazione della soluzione raccolta indica che è presente lo ione Cu2+ idratato.
Su una aliquota della soluzione di partenza aggiungete del carbonato di sodio Na2CO3
Avverrà la reazione
2 CO32- + 2 Cu2+ + H2O Cu2(OH)2CO3 + CO2
che porta alla precipitazione dell’idrossicarbonato di rame basico e sviluppo di CO2
Fa) Formazione di altri precipitati
Saggiate l'acidità della soluzione con la cartina indicatrice
Ripetere reazione con carbonato di sodio, aggiungendolo ad una delle provette ottenute al punto E).
Fb) Formazione di altri precipitati
CO32- + 2 H+ = H2O + CO2 (g)
Prima della formazione dello stesso precipitato turchese, si osserva effervescenza dovuta allo sviluppo di CO2 che si forma per la reazione del carbonato in ambiente acido.
2 CO32- + 2 Cu2+ + H2O Cu2(OH)2CO3 + CO2
CuO + 2H+ = Cu2+ + H2O
[Cu(H2O)4]+2 + 4NH3 (aq) → H2O + [Cu(NH3)4]+2
Nella seconda provetta ‘E’ aggiungete una soluzione di ammoniaca. Produrrete la reazione :
F) Formazione di complessi
CuO + 2H+ = Cu2+ + H2O
[Cu(H2O)4]+2 [Cu(NH3)4]+2
NH3 (aq)
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