Chemie-Arbeitsblatt _ _ Klasse _ _ _ Name __________________________________________________________________Datum _ _ ._ _._ _

Reduktion von Kupferoxid mit Kohlenstoff

Beschrifte die Skizze:

Geräte und Chemikalien:
2 Reagenzgläser (Rggl.), durchbohrter Gummistopfen, gebogenes Glasrohr, Bunsenbrenner, Stativmaterial, fertiges Gemisch aus 2 g Kupferoxid (schwarz) und 0,2 g Holzkohlenpulver, klare Kalkwasserlösung;
 

Durchführung: In ein waagerecht einzuspannendes Reagenzglas gibt man das Gemisch aus 2 g schwarzem Kupferoxid und 0,2 g Holzkohlepulver, schließt es mit dem Gummistopfen, der von einem gewinkelten Glasrohr durchbohrt wird und führt das  ableitende Glasrohr in die Kalkwasserlösung. Beide Reagenzgläser werden mit Klammern festgeschraubt. Dann wird das Reagenzglas. mit dem Gemisch erst vorsichtig mit nicht zu heißer Flamme in der Mitte und dann in Richtung Reagenzglas-Boden erhitzt. Wenn das Reaktionsgemisch aufgeglüht hat, wird sofort der Stopfen gelöst!

Beobachtungen: 1. Was passiert mit dem Reaktionsgemisch Kupferoxid-Holzkohlenpulver?

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2. Wie sieht es nach der Reaktion aus? Beschreibe!

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3. Wie verändert sich das Kalkwasser?

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Deutung und Reaktionsgleichung:

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Beantworte folgende Fragen: 1. Warum muss der Stopfen gelöst werden, wenn das Gemisch reagiert hat?

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2. Was ist der entscheidende Unterschied zur Reaktion von Kupferoxid mit Eisenpulver?

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Lösungen:

 
Deutung und Reaktionsgleichung:

Schwarzes Kupferoxid und Holzkohlepulver reagieren zu Kupfer und Kohlenstoffdioxid
Reaktionsschema: Kupferoxid + Kohlenstoff ---> Kupfer + Kohlenstoffdioxid

Das Gas Kohlenstoffdioxid reagiert mit dem Kalkwasser zu einer weißlichen Trübung - Kalk und Wasser:
Reaktionsschema: Kohlenstoffdioxid + Kalkwasser (Calciumhydroxid) ---> Kalk (Calciumcarbonat) + Wasser

Kupferoxid wird zu Kupfer reduziert, Kohlenstoff zu Kohlenstoffdioxid oxidiert.

Beantworte folgende Fragen:

1. Warum muss der Stopfen gelöst werden, wenn das Gemisch reagiert hat?
Das Kalkwasser absorbiert das entstehende Kohlenstoffdioxid, in dem es chemisch mit ihm reagiert. Zugleich kühlt sich nach der Reaktion das Gemisch im Reagenzglas ab. Beides führt dazu, dass im Reagenzglas ein Unterdruck entsteht, der das Kalkwasser in das heiße Reagenzglas zieht. Bei Kontakt des "kalten" Kalkwassers mit dem heißen Glas zerspringt das Reagenzglas mit dem Feststoffreaktionsgemisch.

2. Was ist der entscheidende Unterschied zur Reaktion von Kupferoxid mit Eisenpulver?
Wird die Reaktion Kupferoxid-Kohlenstoff im richtigen "Verhältnis" durchgeführt, entsteht nur Kupfer und das gasförmige Kohlenstoffdioxid, was ja weiter mit dem Kalkwasser reagiert. Es bleibt also ein (ziemlich) reines Produkt im Reagenzglas zurück. Bei der Reaktion Kupferoxid mit Eisenpulver entstehen zwei Feststoffe: Kupfer und Eisenoxid, die schwer voneinander zu trennen sind. Man hat also ein zusätzliches Trennungsproblem.


update: 13.11.2017                                                                                                                                                                              zurück        zur Hauptseite