Wie kann der saure pH-Wert der Reaktion von Kupfersulfat und Wasser erklärt werden?

4 Antworten

Cu++ bildet mit Wasser einen Komplex. Dadurch verteilt sich seine pos. Ladung auch über das Wasser und verstärkt die Tendenz, H+ abzuspalten.

Ähnlich bei stark pos. geladenen Metallen wie Fe+++ oder Al+++

vielen Dank schon Mal für die Antwort:) das bedeutet also, dass das SO4 2- keine Rolle spielt bei der sauren Reaktion oder?

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Kupfer-(+II)-ionen bilden in Wasser den Hexaaquakomplex [Cu(H2O)6]2+

Dieser ist eine schwache Säure mit dem pKs = 7,5.

Die Sulfat-Ionen sind die sehr schwache korrespondierende Base zur sehr starken Schwefelsäure, die kaum OH--Ionen bilden. Die Säure überwiegt, das Salz reagiert in Wasser schwach sauer.

Sulfat reagiert in Wasser als ganz schwache Base, gemäß

SO₄²⁻ + H₂O ⥃ HSO₄⁻ + OH⁻

(eine 1/mol/l Lösung hat einen pH von 8, also wirklich sehr wenig)

Für eine CuSO₄-Lösung ist das aber irrelevant, weil das Cu²⁺-Ion (wie alle Metall­ionen außer­halb des s-Blocks) eine Säure ist. Sie ist zwar schwach, aber stärker als Sulfat und dominiert daher das Geschehen. Man kann das so aufschreiben

Cu²⁺ + 2 H₂O → Cu(OH)⁺ + H₃O⁺

aber besser und einsichtsvoller ist es, wenn man berücksichtigt, daß Cu²⁺ in wäß­ri­ger Lö­sung ja als Hexa­aquo-Kom­plex vor­kommt, also von 6 H₂O-Molekülen um­ge­ben ist (solche Mole­küle in der Peri­pherie eine Metall­ions heißen all­gemein Li­gan­­den). Einer der Ligan­den kann dann ein H⁺ aufs Wasser übertragen

[Cu(H₂O)₆]⁺ + H₂O → [Cu(OH)(H₂O)₅] + H₃O⁺

Letztlich tut also das Wasser nur, was es immer tut (als Säure reagieren), aber we­gen der positiven Ladung des Zentralions Cu²⁺ ist es leichter, ein positives Teil­chen H⁺ ab­zustoßen, und die Li­gan­den-Wasser­mole­küle sind daher eine Spur sau­rer als ge­wöhn­liche H₂O-Moleküle.

Ich weiß die Säurekonstante des Cu²⁺-Ions nicht auswendig, aber ich gaube, es kommt letztlich ein pH≈5 heraus.

Sorry, natürich

[Cu(H₂O)₆]²⁺ + H₂O → [Cu(OH)(H₂O)₅]⁺ + H₃O⁺

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super, vielen Dank! das hat mir sehr geholfen. :) Der pH war bei mir ca. 4. das kann aber natürlcih auch am Indikator liegen, den ich verwendet habe.

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Hallo allerseits,

Ich schreibe meine Facharbeit über eine Form der Ätzradierung und ihren chemischen Hintergrund. Hierfür lege ich Kupferplatten in 40%ige Eisen(III)Chlorid-Lösung. Da es zu diesem Thema leider nur sehr wenig Information sowohl in Büchern als auch im Internet gibt, wollte ich fragen ob jemand die von mir erstellten Gleichungen überprüfen könnte. Hier ist ein Ausschnitt des chemischen Teils meiner Arbeit:

2.6.1 Der Ätzvorgang mit FeCl3-Lösung

Eisen(III)Chlorid (FeCl3) spaltet sich in Wasser zu Fe3+ und Cl— Ionen auf: FeCl3 ⇌ Fe3+ + 3Cl-

Wasser (H2O) dissoziiert zu H+ sowie Hydroxid (OH-) Ionen: H2O ⇌ H+ + OH-

Die Fe3+ Ionen reagieren mit den Hydroxid-Ionen zu löslichem Fe(OH)3: Fe3+ + 3OH- ⇌ Fe(OH)3

Zum weiteren Verlauf betrachten wir nur die für die Reaktion wichtigen Ionen.

Eisen(III)Hydroxid fällt aus, wodurch der pH-Wert verringert und die Lösung sauer wird.

Dies führt zum Auftreten der Redox-Reaktion:

Redoxgleichung bei Verwendung einer Kupferplatte: Oxidation: Cu → Cu2+ + 2e- Reduktion: 2 Fe3+ + 2e- → 2 Fe2+ Redox: Cu + 2 Fe3+ → Cu2+ + 2 Fe 2+

Vielen Dank schon im voraus! Mit freundlichen Grüßen

GolfWang

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Hallo, ich wollte hier mal gefragt haben, ob man, wenn man Kupferelektroden in ein Natriumhydrogensulfat-Bad hängt und Strom dran hängt, Kupfersulfat herstellen kann. Den Aufbau stelle ich mir so vor. Ein Glas wird mit einer gesättigten NaHSO4 Lösung befüllt, danach wird eine Elektrode am Boden des Glases und eine an der Oberfläche platziert. Das Ganze wird so verkabelt, dass unten die Anode und oben die Kathode ist. In der Theorie würde das ganze so ablaufen: Kathode: NaHSO4 + H2O ->NaOH + H2SO4+ H Anode H2SO4 + Cu -> CuSO4

ABER: Wäre das praktisch auch möglich, Oder würde das CuSO4 einfach mit NaOH dann weiter zu NaHSO4 und Cu(OH)2 reagieren?

Da es rein um eine Überlegung geht, und ich die Praktische Umsetzung momentan nicht in Betracht ziehe, wäre ich dankbar, nichts wie "Kaufs dir doch einfach" zu lesen. Mir geht es um den Weg, nicht das Ziel.

Im Voraus schon einmal Danke, MrMuffinxxx

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