Reaktionsgleichung zur Kupferherstellung (aus Malachit)?
Anfangs wird Malachit(-pulver) in ein Reagenzglas gefüllt und anschließend erhitzt, bis eine schwarze Verfärbung zu erkennen ist. Anschließend soll (Holz-/Aktiv-)Kohle hinzugemischt und das Reagenzglas geschüttelt werden. Zum Schluss wird nochmal erhitzt, bis sich einige Stellen rot färben.
Wie lauten die Redoxgleichungen für:
(1.) Malachit + Sauerstoff ---> Kupferoxid
(2.) Kupferoxid ---> Kupfer + Sauerstoff
(falls das überhaupt richtig sein soll)
1 Antwort
Moin,
deine Wortgleichungen stimmen leider nicht. Einerseits vermischt du Wort- und Symbolgleichung ("+" oder "--->" gehören nicht zu ausgeschriebenen Substanzbegriffen), aber vor allem berücksichtigst du nicht alle Reaktionsteilnehmer; Malachit besteht ja nicht nur aus Kupfer, so dass in der ersten Gleichung weitere Produkte fehlen. Und das Kupferoxid in der zweiten Reaktion zerfällt nicht einfach in seine elementaren Bestandteile, zumal du die im Text erwähnte Holz-/Aktiv-Kohle gar nicht aufgeführt hast. Korrekt sehen Wort- und die dazu gehörenden Reaktionsgleichungen folgendermaßen aus:
1) Malachit zerfällt beim Erhitzen in Kupfer-II-oxid, Wasser und Kohlenstoffdioxid.
Cu2[(OH)2/CO3] --[Erhitzen]--> 2 CuO + H2O↑ + CO2↑
2) Kupfer-II-oxid und Kohlenstoff reagieren zu Kupfer und Kohlenstoffdioxid.
2 CuO + C ---> 2 Cu + CO2↑
Die Pfeile "↑" hinter den Formel für Kohlenstoffdioxid ("CO2") und Wasser ("H2O") deuten an, dass diese Stoffe unter den genannten Bedingungen gasförmig sind und "aufsteigen".
Es entsteht im ersten Schritt Kupfer-II-oxid ("CuO"), weil dieses Kupferoxid anthrazit-schwarz gefärbt ist. Kupfer-I-oxid (Cu2O) wäre rot.
Außerdem ist nun auch der Einsatz der Kohle sinnvol erklärt. Man braucht den Kohlenstoff, um das Kupfer-II-oxid zu elementarem Kupfer reduzieren zu können. Dabei entsteht auch wieder Kohlenstoffdioxid, weil der Kohlenstoff quasi dem Kupferoxid den Sauerstoff "abnimmt".
Alles klar?
LG von der Waterkant
Okay, wenn euer Lehrer Malachit zu CuCO3 "vereinfacht" hat, sind deine Gleichungen grundsätzlich richtig, aber achte darauf, dass du das "O" in "CO3" bzw. "CO2" groß schreibst. Immerhin soll das doch Sauerstoff ("O") symbolisieren und nicht das Metall Cobalt ("Co"), wenn du verstehst?!
Und ja, mit der "Kalkwasser"-Probe könntest du in beiden Fällen nachweisen, dass dabei jeweils Kohlenstoffdioxid entsteht. Das "Kalkwasser" wird beim Einleiten von Kohlenstoffdioxid milchig-weiß trübe, weil sich schwer lösliches Calciumcarbonat bildet. Wenn du zu viel Kohlenstoffdioxid einleitest (was bei den geringen Mengen, die in einem Reagenzglas umgesetzt werden, nicht zu erwarten ist), dann würde sich das trübe "Kalkwasser" wieder aufklaren. Auch hierzu liefere ich dir vorsichtshalber mal die Reaktionsgleichungen:
Ca(OH)2 + CO2 ---> CaCO3↓ + H2O
Calciumhydroxid ("Kalkwasser") und Kohlenstoffdioxid reagieren zu Calciumcarbonat ("Kalk") und Wasser; "Kalk" ist schwer im Wasser zu lösen und fällt deshalb als weißer Niederschlag aus. Deshalb der Pfeil nach unten ("↓").
CaCO3 + CO2 + H2O ---> Ca(HCO3)2
Calciumcarbonat, (weiteres) Kohlenstoffdioxid und Wasser reagieren zu Calciumhydrogencarbonat. Letzteres ist - im Gegensatz zum Calciumcarbonat - wieder wasserlöslich. Deshalb klart die trübe Calciumcarbonat-Lösung beim Einleiten von weiterem Kohlenstoffdioxid wieder auf...
Schön, wenn ich dir helfen konnte.
Erneut einen lieben Gruß von der Waterkant
Ich bedanke mich sehr für die ausführliche Antwort.
Ich bin zu folgenden Gleichungen gekommen:
Die Kohle ist also jetzt aufgeführt (als Reduktionsmittel), außerdem wurde Malachit nicht als Cu2[(OH)2/CO3] aufgeführt, sondern nur CuCo3 (das hat der Lehrer so festgelegt, weil wir wahrscheinlich noch nicht so weit sind - whatever).
*Mit Kalkwasser lässt sich noch die Kalkwasserprobe durchführen, die bestätigt, dass Kohlenstoffdioxid (Co2↑) freigesetzt wird, wenn ich das richtig verstanden habe.
Auf jeden Fall würde ich mich über eine evtl. nötige Korrektur (oder eine Bestätigung) freuen. Den Stern bekommst du wahrscheinlich so oder so. (ich denke nicht, dass jemand etwas hilfreicheres Kommentiert, vor allem wenn du jetzt hier drauf eingehst) :-)