Reduktion von Kupferoxid quantitativ

Das Gesetz von den kon­stan­ten Pro­por­tio­nen (Gesetz der kon­stan­ten Mas­sen­ver­hält­nis­se) lässt sich expe­ri­men­tell auf ver­schie­dens­te Wei­se nach­wei­sen. Oft macht man beim Klas­si­ker im Schü­ler­ver­such (Bil­dung von Kup­fer­sul­fid) ein län­ge­res Gesicht, weil die Wer­te nicht beson­ders gut hin­hau­en.

Immer funk­tio­niert hin­ge­gen der fol­gen­de Ver­such, auch wenn die­ser etwas höhe­re Ansprü­che an den Expe­ri­men­ta­tor stellt und daher nur als Leh­rer­ver­such sinn­voll ist. Dabei wird Kupfer(II)oxid (schwarz) mit Hil­fe von Was­ser­stoff zu ele­men­ta­rem Kup­fer und Was­ser redu­ziert gemäß:

CuO + H2 → Cu + H2O

Das Was­ser ent­steht dabei in gas­för­mi­gem Aggre­gat­zu­stand und „nimmt” den Sauer­stoff dadurch mit, sodass man durch Mas­sen­ver­gleich vor und nach der Reak­ti­on das Mas­sen­ver­hält­nis von Kup­fer und Sauer­stoff in der Ver­bin­dung Kupfer(II)oxid bestim­men kann.

Dazu ver­wen­de ich in der Luxus­aus­stat­tung fol­gen­de Appa­ra­tur:

Reduktion von Kupferoxid

Reduk­ti­on von Kup­fer­oxid

Legen­de:

  1. Magne­si­a­schiff­chen mit unter­schied­li­chen Stoff­por­ti­ons­mas­sen von Kup­fer­oxid
  2. Reak­ti­ons­rohr aus Quarz­glas
  3. Gas­bren­ner
  4. Wasch­fla­sche
  5. Was­ser­bad
  6. Eisen­wol­le (locker gestopft)
  7. gewin­kel­tes Glas­rohr
  8. Was­ser oder Schwe­fel­säu­re (konz.) wenn der Was­ser­stoff getrock­net wer­den muss
  9. U-Rohr

Zunächst wird das Leer­ge­wicht aller Schiff­chen auf der Fein­waa­ge (d=0,01g) bestimmt. Danach füllt man jedes Schiff­chen mit einer ande­ren Mas­se an Kup­fer­oxid und wiegt erneut, sodass die Mas­se des ein­ge­füll­ten Kup­fer­oxids jeweils bekannt ist. Anschlie­ßend wer­den alle Schiff­chen mit einer lan­gen Pin­zet­te in das schon waa­ge­recht ein­ge­spann­te Reak­ti­ons­rohr gescho­ben und die Appa­ra­tur ver­schlos­sen. Wei­ter­le­sen