Aantonen van Cu2+ en Fe3+

Datum:  December 2015

Principe: Aantonen van Cu2+ en Fe3+ m.b.v. een neerslagreactie.

Materiaal:

  • Demi water
  • Kopersulfaat (CuSO4.5H2O)
  • Druppelplaat (porselein)
  • Verdund Zoutzuur (1M)
  • Kaliumhexaxcyanoferraat(II) - geel bloedloogzout - (K4[Fe(CN)6].xH2O)
  • Kaliumhexaxcyanoferraat(III) - rood bloedloogzout - (K3[Fe(CN)6].xH2O)
  • Pipet (20 ul) met pipetpunten
  • Druppelpipet
  • Ijzer(III)chloride (FeCl3.xH2O)
  • Ammonia oplossing
  • Weegschaal

Uitvoering:

De weegschaal gebruikt men om 1% oplossingen te maken.
 
  • Maak verdunde oplossingen van de bloedloogzouten
  • Maak een verdunde oplossing van IJzerchloride
  • Maak een verdunde oplossing van Kopersulfaat
  • Vul de kamers van de druppelplaat volgens onderstaand schema.
    H2O + HCl = enkel druppels water met 20 ul HCl oplossing m.b.v. de pipet
  • Gebruik de pipet om (elke moederoplossing zijn eigen punt) de reactanten te mengen. Volg daar bij onderstaand schema.
  • Observeer en noteer.
  • Voeg vervolgens aan de kamers waar een reactie is uitgevoerd enkele druppels ammonia toe.
  • Observeer en noteer.
     

Resultaten:

Voor menging

Na mening

Cu2+ met geel bloedloogzout: bruin rood neerslag
Cu2+ met rood bloedloogzout: bruinig neerslag
Fe3+ met geel bloedloogzout: blauwkleuring
Fe3+ met rood bloedloogzout: groenig neerslag

Ammonia toegevoegd

Cu2+ met geel bloedloogzout en ammonia: blauwkleuring/neerslag
Cu2+ met rood bloedloogzout en ammonia: blauwkleuring/neerslag
Fe3+ met geel bloedloogzout en ammonia: rood/bruin kleuring/neerslag
Fe3+ met rood bloedloogzout en ammonia: rood/bruin kleuring/neerslag

Discussie:

Het idee om deze reacties uit tevoeren is gebaseerd op het lezen van deze in de "Copper" website. Na wat verder onderzoek besloot ik het experiment iets uit te breiden. In eerste instantie met het aantonen van Fe3+, vervolgens met de vraag "wat gebeurt er eigenlijk als ik roodvbloedloog zout gebruik", en uiteindelijk omdat in het boek van Nieuwenburg staat dat de produkten oplosbaar zijjn in ammonia, het toevoegen van ammonia om te kijken of dat inderdaad gebeurt.

De reacties met geelbloedloogzout zijn degenen die als kwalitatieve aantoningsreacties vermeld staan in de boeken van Nieuwenburg.

Koper(II) reageert met kaliumferrocyanide en zuur (verd. HCl) onder vorming van een neerslag van het rose-rode koper ferrocyanide volgens:

    2Cu2+ (aq) + [Fe(CN)6]4- (aq) → Cu2[Fe(CN)6] (s)

Fe(III) regeert met kaliumferrocyaninde en zuur (verd. HCl) onder vorming van een blauw neerslag van Pruisisch blauw volgens:

   4Fe3+ (aq) + 3 [Fe(CN)6]4- (aq) → Fe4[Fe(CN)6]3 (s)

 

De reacties met roodbloedloogzout

Koper(II) reageert met kaliumferrocyanide en zuur (verd. HCl) onder vorming van een neerslag van het rose-rode koper ferrocyanide volgens:

    3Cu2+ (aq) + 2 [Fe(CN)6]4- (aq) → Cu3[Fe(CN)6]2 (s)

Fe(III) regeert met kaliumferrocyaninde en zuur (verd. HCl) onder vorming van een blauw neerslag van Pruisisch blauw volgens:

   Fe3+ (aq) + [Fe(CN)6]4- (aq) <=> Fe[Fe(CN)6] (s)

 

De reactie met Ammonia

 

De blauwe kleur van de koperoplossingen kan verklaard worden met de volgende reeactie

 

Cu2+ (aq) + 4NH3 (aq) <=> Cu(NH3)42+ (diepblauw/paars gekleurd complex)

 

De roodbruine kleur van de ijzeroplossingen kan verklaard worden met de vorming van het rood-bruine Fe(OH)3:

    Fe3+(aq) + 3NH3(aq) + 3H2O(l) Fe(OH)3(s) + 3NH4+(aq)
 

Opmerkingen:

  • Kaliumhexaxcyanoferraat(II) wortd ook wel kaliumferrocyanide of geel bloedloogzout genoemd.
  • Men kan de weegschaal gebruiken om netjes de 1% oplossingen te maken. Eerlijkheidshalve moet ik bekennen dat ik het niet altijd zo zorgvuldig gedaan heb.

Literatuur:

  • C.J. Van Nieuwenburg, J.W.L. van Ligten; "Kwalitatieve Chemische Analyse"; 4de druk; Centen's; 1956; p. 69, 82.
  • C.J. Van Nieuwenburg, G. Dulfer; "A Short Manual of Systematic Qualitative Analysis"; Centen's; 1935; p. 16, 17, 24, 25.
  • Dr. H. van Erp; "Beginselen der Chemie in verband met Technologie, Mineralogie, Geologie en Fysiologie; Tweede deel, Anorganische Chemie - Metalen"; C.A.J. van Dishoek; 1904; p. 135, 136, 173.
  • Dr. G. Rompp; 'Chemie der Dagelijksche Dingen'; Oskam; 12de druk; 1943; p.33-36.

Relevante websites:


29/12/2015