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)