Ziel des Versuchs: Versuch zur Darstellung von Kupfer durch Reduktion.
| Thema: Vom Erz zum Metall | Tags: Kupfer, Reduktion | Klassenstufen: 7-8 | Versuchsart: SV |
Materialien
2 Bechergläser (50 mL), 2 Reagenzgläser, durchbohrter Stopfen mit Gasableitungsrohr, Gasbrenner, Waage, Spatel, 2 Stativständer, Stativklemmen
Chemikalien
2 g schwarzes Kupferoxid, 0.2 g Holzkohlepulver, 10 mL Kalkwasser
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Kupfer(II)-oxid | H302-H410 | P273-P301+P312 |   |
| Holzkohle | -- | -- | |
| Kalkwasser Lösung | H318 | P280-P305+P351+P338-P309+P310 |  |
| Kupfer | -- | -- | |
| Calciumcarbonat | -- | -- |
Durchführung
In einem Becherglas werden 2 g schwarzes Kupferoxid und 0.2 g Holzkohlepulver vermischt und anschließend in ein Reagenzglas gegeben. Das Reagenzglas wird schräg an einem Stativ befestigt und der Stopfen mit Gasableitungsrohr aufgesetzt. In einem weiteren Reagenzglas werden 4 mL Kalkwasser vorgelegt und an einem weiteren Stativ befestigt. Das Gasableitungsrohr sollte in das Kalkwasser eintauchen. Das Gemisch aus Kupferoxid und Holzkohle wird mit rauschender Flamme solange erhitzt, bis es hell aufglüht. Danach wird der Brenner entfernt.
Beobachtung
Das Gemisch glüht orange-rot auf. Das entstehende Gas trübt das Kalkwasser. In dem Reagenzglas ist nach dem Abkühlen ein schwarz-grauer Feststoff mit rötlichen Stellen zu erkennen.
Deutung
Kupferoxid überträgt Sauerstoff auf Kohlenstoff, sodass Kohlenstoffdioxid entsteht, welches mittels Kalkwasser nachgewiesen wird. Dabei entsteht elementares Kupfer (rötliche Stellen).
Entsorgung
Die Kalkwasserlösung kann nach Neutralisation im Ausguss entsorgt werden. Das Kupfer wird im Schwermetallbehälter entsorgt.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Dieser Versuch kann als Erarbeitungsexperiment verwendet werden. Die SuS sollten den Versuch mit geeignetem Input (Wer war Ötzi? Zu welchen Rohstoffen hatte er Zugang? Was könnte passiert sein?) selbst entwickeln. Um die angenommen Reaktionsbedingungen authentischer nachzustellen, könnte der Versuch direkt mit Malachit durchgeführt werden und die Holzkohle selbst gewonnen werden. Der Kohlenstoffdioxidnachweis könnte ebenfalls mit Bariumhydroxidlösung durchgeführt werden.
Literatur
Blume R. (2012): Versuch: Reduktion von Kupferoxid mit Kohle. http://www.chemieunterricht.de/dc2/auto/a-v-061.htm,(zuletzt abgerufen am 02.08.2015 um 10:15 Uhr).
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