Ziel des Versuchs: Der Versuch zeigt eine exotherme Redoxreaktion.
| Thema: Endotherm und Exotherm | Tags: Exotherm, Redoxreaktion | Klassenstufen: 7-8 | Versuchsart: SV |
Materialien
Becherglas (250 mL), Glasstab, digitales Thermometer
Chemikalien
Eisenpulver, Kupfersulfat-pentahydrat, destilliertes Wasser
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Eisen Pulver | H228 | P280 |  |
| Kupfer(II)-sulfat-5-H2O | H302-H319-H315-H410 | P280-P273-P302+P352-P305+P351+P338-P309+P311 |   |
| Wasser | - | - |
Durchführung
In 20 mL Wasser werden 0,5 g Kupfersulfat-pentahydrat gelöst und 10g Eisenpulver hinzugeben. Nun wird alle 10 Sekunden die Temperatur gemessen.
Beobachtung
Das blaue Kupfersulfat entfärbt sich und es scheidet sich ein rotbrauner Feststoff am Boden des Becherglases ab. Die Lösung wird leicht schwarz.
| Zeit [s] | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 |
| Temperatur [°C] | 18,8 | 19,9 | 21,7 | 26,7 | 30,1 | 32,5 | 33,1 | 33,0 | 32,8 | 32,4 | 32,2 | 31,9 |
Deutung
Es findet eine exotherme Reaktion statt, bei der Eisen mit Kupferionen reagiert. Es wird elementares Kupfer abgeschieden.
Cu2+(aq) + Fe(s) → Cu(s) + Fe2+(aq)
Entsorgung
Die Reste sind im Feststoffabfall zu entsorgen.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Die Reaktion von Eisen mit Kupferionen kann im Unterricht als Beispiel für eine exotherme Reaktion als Einstieg in die Energetik chemischer Reaktionen verwendet werden. Alternativ kann auch Zinkpulver zugesetzt werden.
Literatur
W. Glöckner, W. Jansen, Handbuch der experimentellen Chemie, Band 7: Chemische Energetik, Aulis Verlag Deubner (2007), S. 131f.
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