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Re: Protokoll zu der Reduktion von Kupferoxid und Holzkohle
Martin E. - 06.10.2005, 16:49Protokoll zu der Reduktion von Kupferoxid und Holzkohle
Martin Engel FOT 12 B 15.09.2005
Protokoll zum Versuch 2. vom 12.09.2005: Reduktion von Kupferoxid mit Holzkohle
1. Aufbau:
Materialien: 2x Reagenzgläser, Gummistopfen mit Bohrung, gewinkeltes Ableitungsrohr, Glasfaserwolle, Gasbrenner, Waage, schwarzes Kupferoxid, Holzkohlepulver, Kalkwasser
2. Durchführung:
1. Mit der Waage ist 2 g schwarzes Kupferoxid und 0,2 g Holzkohle
abgemessen. Sie sind gemischt und in ein Reagenzglas gefüllt.
2. Das Reagenzglas ist mit Glasfaserwolle abgedichtet und durch den
Gummistopfen mit Ableitungsrohr verschlossen.
3. In das andere Reagenzglas ist Kalkwasser gefüllt und das freie Ende
des Ableitungsrohr wird in das Wasser hineingehalten.
4. Das Gemisch aus Kupferoxid und Holzkohle wird mit dem Gasbrenner
stark erhitzt.
3. Beobachtung:
1. Durch die Hitze ist das Gemisch aus Kupferoxid und Holzkohle
großflächig verteilt, wie bei einer Explosion nur ohne Knall.
2. Die Glasfaserwolle verhindert, dass das Pulver in das andere mit
Kalkwasser gefüllte Reagenzglas geleitet.
3. Das Kalkwasser fängt durch die Hitze an zu blubbern und nach kurzer
Zeit ist in dem Kalkwasser eine Trübung zu sehen.
4. Schüttet man das Gemisch im Reagenzglas in ein Schälchen (-man
klopft es heraus) erkennt man hart gewordenes, rotes Kupfer, mit
Restbeständen von den Pulver Arten.
4. Erklärung:
1. Kupferoxid besteht aus Kupfer und Sauerstoff Cu + O = CuO
Durch die entfachte Hitze ist dem Kupferoxid durch eine Reduktion
Sauerstoff entzogen
worden. Der Beweis dafür ist, das aus dem schwarzem
Kupferoxidpulver, reines, hartes
rotes Kupfer geworden ist.
2. Der entzogene Sauerstoff aus dem Kupferoxid hat sich mit dem
Kohlenstoff (Holzkohle)
verbunden. Das nennt man Oxidation. Es entsteht Kohlenstoffdioxid,
das wir durch die
Trübung im Kalkwasser nachweisen. C + O = CO
Reduktion bedeutet, das gebundener Sauerstoff aus einer
Verbindung entzogen wird.
Aus einem chemischen Stoff wird der Sauerstoff entfernt.
Oxidation nennt man eine chemische Reaktion eines Stoffes mit
Sauerstoff. In der Regel wird dabei Energie freigesetzt.
Die Reaktionen verlaufen also exotherm. Die dabei entstehenden
Stoffe nennt man Oxide. Oxide sind Verbindungen von
Sauerstoff mit Metallen bzw. Nichtmetallen, die sich in ihren
Eigenschaften deutlich von den Metallen bzw. Nichtmetallen aus denen
sie entstehen unterscheiden.
Redoxreaktion
Reaktionen, bei denen Reduktion und Oxidation gleichzeitig ablaufen nennt man Redoxreaktion.
Oxidation und Reduktion haben gemeinsam, dass Elektronen vom Metall zu Nichtmetall übergehen. Dies ist auch bei vielen anderen Reaktionen der Fall. Die heutige Definition der Oxidation ist deshalb allgemeiner formuliert: Bei der Oxidation werden einem Atom Elektronen entzogen und bei der Reduktion einem Atom Elektronen zugeführt.
Beide Reaktionen können nicht getrennt voneinander ablaufen. Die Elektronen, die einem Atom entzogen werden, werden einem anderen Atom zugeführt.
Das Ergebnis der chemischen Gleichung:
2 Cu + C -> 2 Cu + Co2
Kupfer(II)-oxid + Kohlenstoff -> Kupfer + Kohlenstoffdioxid
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