Was ist hier für eine Kupferverbindung entstanden?
Ich habe letzte Woche versucht, CuCl2 ohne H2O2 herzustellen. Dazu hab ich einen mittelgroßen Ball aus Kupferlitze in einen Behälter gegeben, 20-30ml konzentrierte Salzsäure darübergeträufelt und den Behälter zugedeckt (aber nicht verschlossen) für eine Woche nach draußen gestellt.
Geplant war, dass der Sauerstoff aus der Luft das Kupfer oxidiert und somit das H2O2 ersetzt. Mit Essigsäure und der Herstellung hat das schon mal so funktioniert.
Nach einer Woche hat sich viel grünliches auf den Drähten gebildet. Diese Verbindung ist aber nicht wasserlöslich. Die Farbe passt auch nicht mit der von CuCl2 zusammen, sie ähnelt eher der von Kupferhydroxid, wie auf diesem Bild hier.
Beim Erhitzen zersetzt sich das Zeug zu Kupfer oder einem Kupferoxid (bin mir nicht ganz sicher), mit Salzsäure reagiert es unter Gasentwicklung zu CuCl2.
Die Gasentwicklung spricht mMn dafür, dass da basisches Kupfercarbonat entstanden ist. Aber wie??? Warum ist kein Kupferchlorid entstanden?
So sieht das Kupfer jetzt aus:
Das ist das Salz, noch gemischt mit Wasser.
Und so sieht es getrocknet aus. Gestern, als ich noch dachte dasss es wasserlöslich ist, wollte ich zuerst feste Verunreinigungen abfiltern, was aber nicht ging weil das Salz selbst auch fest war...
4 Antworten
Unter den Reaktionsbedingungen ist das am ehesten ein basisches Kupferchlorid, das durch Hydrolyse des Kupferchlorids entstanden ist. Ich hätte das ins Pulverdiffraktometer gesteckt, aber das ist ja daheim schwierig …
Unter den Reaktionsbedingungen ist das am ehesten ein basisches Kupferchlorid
Ich rede von der Zersetzung durch erhitzen, falls dir das nicht klar war. Da die festen Rückstände nur Kupfer und Kupferoxide sind, müsste das Chlor als Gas bzw gasförmige Verbindung entwichen sein.
Wenn ich Kupferchlorid erhitze, bis es sich zersetzt, kann ich auch einen stechenden Geruch wahrnehmen.
Durch Oxidation von Chlorid mit starken Oxidationsmitteln oder elektrochemisch. Reines Kupfer(II)-chlorid kann man thermisch zu Kupfer(I)-chlorid und Chlor zersetzen. Das lässt sich allerdings nur unter völligem Ausschluss von Wasser synthetisieren und hantieren, d.h. durch Reaktion von Kupfer mit Chlorgas und unter getrocknetem Schutzgas. Sobald Wasser zugegen ist, erhält man ein Hydrat.
Solange ich keine Bilder habe, kann alles mögliche entstanden sein. Oxide, Hydroxide, Carbonate, Salzhydrate. Gemische aus allem. Mahle es mal fein und trockne/glühe es, kristalliere um, erhitze es mit Kohlenstaub oder so. Das wären übliche Wege, um anorganische Stoffe zu reinigen.
Was du beschriebst, erinnerte mich an Grünspan - Centmünzen + Essig.
Kupfer und auch Nickel, Vanadium, Chrom und Mangan machen meiner Meinung nach mit die schönsten Farbkomplexe. Du könntest auch versuchen, einen Ammin- oder Nitro(so)komplex zu bekommen. Der Tetrammin-Kupfer(II)-Komplex ist wunderschön und schon in Spuren tiefblau.
Aber ehrlich gesagt klang es nicht gerade professionell, Kupferkabel in einer Mikrowelle anzuzünden und in Salzsäure zu kippen. Sicherheit geht vor. Plastikdämpfe und Salzsäure sind vermeidbar.
Danke für die ausführliche Antwort.
Ich werde dann mal ein paar Bilder vom jetztigen Stand reinstellen - hab gestern noch ein paar mal den Behälter mit Wasser aufgefüllt und währenddessen den Kupferball ein bisschen mechanisch bearbeitet, sodass sich das Kupfersalz vom Kupfer runterlöst und ich es "aufwirbeln" und in andere Behälter gießen kann.
Das sollte sich jetzt über Nacht gesetzt haben und an der Oberfläche sind schon gestern einige unidentifizierbare Fremdpartikel geschwommen, also trugt das auch ein bisschen zur Reinigung bei. Das werde ich dann dekantieren und trocknen.
Zum Umkristallisieren ist es meines Wissens nötig, den Stoff zu lösen, richtig? Wasser funktioniert hier schon mal nicht...
erhitze es mit Kohlenstaub
Wie meinst du das? Soll ich einfach Kohle pulverisieren und die Mischung erhitzen? Dann ist es doch mit Kohlenstoff verunreinigt. Und wenn ich es so stark erhitze, dass die Kohle verbrennt, zersetzt sich das Kupfersalz.
Was du beschriebst, erinnerte mich an Grünspan - Centmünzen + Essig.
Ich kenne Kupferacetat (Grünspan), von der Reaktion beim Erhitzen würde das hinkommen, aber von der Farbe her überhaupt nicht. Ich werde mal schauen ob das unbekannte Salz mit Essigsäure zu Kupferacetat reagiert. Und auch, wie Kupferacetat mit Salzsäure reagiert.
Aber ehrlich gesagt klang es nicht gerade professionell, Kupferkabel in einer Mikrowelle anzuzünden und in Salzsäure zu kippen.
Ja, manchmal bin ich einfach nicht professionell und mach komische Experimente. Aber Sicherheit geht natürlich trotzdem vor, sonst wäre ich schon lange nicht mehr am Leben.
Die Bilder sind jetzt in der Frage.
Das unbekannte Salz reagiert mit Essigsäure zu schön blauem Kupferacetat, und Kupferacetat reagiert mit Salzsäure anders als das Salz das ich hergestellt habe. Somit ist ausgeschlossen, dass da Kupferacetat entstanden ist.
Es löst sich übrigens auch weder in Ethanol noch in Aceton.
mit Salzsäure reagiert es unter Gasentwicklung zu CuCl2
Das kann ja wohl nicht stimmen — das Zeug hat sich ja bedeckt von konzentrierter Salzsäure gebildet, wenn ich Deinen ersten Absatz richtig verstanden habe. Also warum sollte es sich plötzlich in HCl auflösen?
Offensichtlich ist die ganze Salzsäure verdunstet. Ich hab ja den Behälter nicht luftdicht verschlossen, sodass noch Sauerstoff reinkommt.
So viel Salzsäure war das ja nicht, wie ich schon sagte, um die 20ml. Noch dazu überall fein verteilt auf dem Kupfer, also große Oberfläche zum verdunsten.
... Ich war gerade komplett verblüfft weil mir was eingefallen ist. Ich habe die Isolierung vom Kupferdraht entfernt, indem ich ihn in der Mikrowelle runtergebrannt habe. Dabei sind natürlich einige verkohlte Kunststoffreste auf dem Kupfer geblieben. Das heißt, der Kohlenstoff für das Kupfercarbonat musste vielleicht gar nicht aus der Luft kommen, weil er schon beim Kupfer dabei war!
Aber irgendwas muss die Salzsäure trotzdem getan haben. Das Kupfer lag davor schon eine ganze Weile einfach irgendwo rum und da ist nichts passiert. Erst als die Säure dazukam ging es los.
HCl ist abgedamoft, danach reagierte Kupfer mit Luft und CO2. Würde krude Mischung aus Cu(OH), Cu(OH)2, Cu2O, CuO, Cu2CO3, CuCO3 erwarten.
Hm... Dann müsste es bei der Zersetzung ja Chlor freisetzen. Riechen kann ich da aber überhaupt nichts.