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Herstellung eines Salzes – Kupfersulfat-Kristalle aus einer unlöslichen Base und Säure

NaturwissenschaftenChemische ReaktionenAlter 13–14

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Führen Sie die Herstellung eines löslichen Salzes Schritt für Schritt durch: verdünnte Säure (H₂SO₄ oder HCl) erwärmen, eine unlösliche Base (CuO, CuCO₃ mit Aufschäumen oder ZnO) spatelweise zugeben, bis sie im Überschuss vorliegt, den Überschuss abfiltrieren, das Filtrat bis zum Kristallisationspunkt eindampfen (Probe mit einem kalten Glasstab), langsam oder schnell abkühlen und die Kristalle trocknen und wiegen. Eine Löslichkeitskurve zeigt, warum beim Abkühlen Kristalle entstehen, und eine schrittweise Rechnung liefert die theoretische Ausbeute aus der Stoffmenge der Säure, die prozentuale Ausbeute und die Verluste – auch beim Fehler, bis zur Trockne einzudampfen.

Lektion: Herstellung eines löslichen Salzes aus einer Säure und einer unlöslichen Base

Was sie zeigt

Ein lösliches Salz lässt sich herstellen, indem eine verdünnte Säure mit einer unlöslichen Base wie Kupfer(II)-oxid reagiert. Gibt man Base zu, bis ein Rest bleibt, hat sicher die ganze Säure reagiert; der Überschuss wird abfiltriert. Dampft man das Filtrat bis zum Kristallisationspunkt ein und kühlt es ab, bilden sich Hydratkristalle wie CuSO₄·5H₂O, weil das Salz in der Kälte weniger löslich ist. Die theoretische Ausbeute folgt aus der Stoffmenge der Säure, dem limitierenden Reaktanten. Etwas Salz bleibt immer in der Restlösung gelöst, daher liegt die Ausbeute unter 100 %.

So funktioniert es

Wählen Sie Säure, Base, Volumen und Konzentration und klicken Sie auf 1. Säure erwärmen. Geben Sie mit + 1 Spatel Base zu, bis Feststoff am Boden bleibt, und folgen Sie den nummerierten Schaltflächen: filtrieren, eindampfen, abkühlen, trocknen. Automatisch erledigt alle Schritte. Vergleichen Sie die Optionen bei Abkühlen und Eindampfen in der Tabelle und in der Ausbeuterechnung.

Einstellbare Parameter

  • Verdünnte Säure Schwefelsäure H₂SO₄, Salzsäure HCl
  • Unlösliche Base Kupfer(II)-oxid CuO, Kupfer(II)-carbonat CuCO₃, Zinkoxid ZnO
  • Volumen der Säure 10–50 mL
  • Konzentration der Säure 0,5–2 mol/L
  • Abkühlen Langsam bei Raumtemperatur abkühlen, Schnell im Eisbad abkühlen
  • Lösung eindampfen Bis zum Kristallisationspunkt (richtig), Bis zur Trockne (Fehler)

Fragen zum Erkunden

  1. Warum gibt man Base zu, bis ein Rest bleibt, bevor man das Gemisch filtriert?
  2. Warum ergibt das Eindampfen bis zur Trockne weniger Masse als die theoretische Masse an CuSO₄·5H₂O?
  3. Wie verändern langsames Abkühlen und ein Eisbad die Größe der Kristalle?

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