Praktikum Anorganische Chemie/ Kupfer

Kupfer

Kupfersulfid

Tipp: Kupfer(II)-salze färben Lösungen meist bläulich.

Eine mögliche Vorprobe ist die Borax und Phosphorsalzperle, welche in der Oxidationsflamme grün und in der Reduktionsflamme rötlich gefärbt ist.

Im Kationentrennungsgang fällt es in der Schwefelwasserstoffgruppe aus:

$\mathrm {Cu^{2+}+H_{2}S+2\ H_{2}O\longrightarrow CuS\downarrow +\ 2\ H_{3}O^{+}}$

Kupfer(II)-Kationen reagieren mit  Schwefelwasserstoff zu schwarzem  Kupfer(II)-sulfid

Nachweis als Kupfertetramminkomplex

Nachweisreaktion
Reaktionstyp:	Komplexbildungsreaktion
pH	>>7 stark ammoniakalisch
Indikation	tiefblaue Lösung

Durchführung

Versetzt man die Analysenlösung mit  Ammoniakwasser so bilden sich bei pH-Werten über 8 tiefblaue Komplexsalz-Lösungen (siehe Bild mittiges Reagenzglas).

Erklärung

${\ce {Cu^{2+}(aq) \ + 4 NH_{4}^{+}(aq) \ + 4 OH^{-}(aq) -> [Cu(NH_3)_4]^{2+}\ + 4 H2O (l)}}$

Kupfer(II)-Ionen und Ammoniakwasser reagieren zum tiefblauen Komplex-Ion Tetraamminkupfer(II)

Störungen

Ni(II)-Ionen bilden ebenfalls blaue Komplexe, die nur geringfügig heller sind.

Nachweis als Kupferhexacyanidoferrat

CuSO₄ (links), Nachweis als Cu(NH₃)₄ (tiefblau) und als Cu₂[Fe(CN)₆] (braunrot)

Nachweisreaktion
Reaktionstyp:	Komplexbildungsreaktion
pH	?
Indikation	braunroter Niederschlag

Durchführung

Eine weitere Variante Kupfer(II)-Ionen nachzuweisen erfolgt mit einer  Kaliumhexacyanidoferrat(II)-lösung (Gelbes Blutlaugensalz, früher: Kaliumhexacyanoferrat-II). Nach Zugabe von Blutlaugensalz zur Analysenlösung fällt ein braunroter Niederschlag aus (siehe Bild, rechtes Reagenzglas).

Erklärung

$\mathrm {2\ Cu^{2+}+K_{4}[Fe(CN)_{6}]\longrightarrow Cu_{2}[Fe(CN)_{6}]+4\ K^{+}}$

Kupfer(II)-Ionen und Kaliumhexacyanidoferrat(II) reagieren zum roten Komplex Kupfer(II)-hexacyanidoferrat(II) und Kalium-Ionen

Nachweis als Kupferthiocyanat

Nachweisreaktion
Reaktionstyp:	Redoxreaktion,  Komplexbildungsreaktion
pH
Indikation	zunächst grün, im Überschuss schwarz, mit Sulfit weiß

zunächst grün, im Überschuss schwarz, mit Sulfit weiß

Durchführung

Bei Reaktion von Thiocyanat-Ionen mit Kupfer(II)-Ionen beobachtet man zunächst eine grüne Färbung der Lösung (siehe Bild linkes Reagenzglas). Beim Vorhandensein von Thiocyanat-Ionen oder Kupfer(II)-Ionen im Überschuss bildet sich ein schwarzer Niederschlag. (siehe Bild mittiges Reagenzglas) Wird der Niederschlag mit Sulfit-Ionen behandelt, so löst sich der schwarze Niederschlag und es bildet sich ein weißer Niederschlag. (Redoxreaktion, siehe Bild rechtes Reagenzglas)

Erklärung

$\mathrm {2\ SCN^{-}+Cu^{2+}\longrightarrow Cu(SCN)_{2}\downarrow }$
Reaktion: Thiocyanat-Ionen reagieren mit Kupfer(II)-Ionen zu schwarzem, wasserunlöslichem Kupfer(II)-thiocyanat.

${\begin{array}{ll}&\mathrm {2\ Cu(SCN)_{2}+SO_{3}^{2-}+3\ H_{2}O} \\\longrightarrow &\mathrm {2\ CuSCN\downarrow +2\ SCN^{-}+SO_{4}^{2-}+2\ H_{3}O^{+}} \end{array}}$
Reaktion: Schwarzes Kupfer(II)-thiocyanat reagiert mit Sulfit-Ionen im wässrigen Milieu zu weißem Kupfer(I)-thiocyanat, Thiocynanat-Ionen, Sulfat-Ionen und Wasserstoff-Ionen.