onbekende Cu-verbinding

Alles over zouten, katalysatoren, reductie-/oxidatiereacties, neerslagreacties. Discussies over niet-ionische verbindingen horen thuis in "organische chemie".
Post Reply
Jor
Zwavel
Posts: 562
Joined: 13 Jan 2009, 00:20
Chemistry interests: --------------
Contact:

onbekende Cu-verbinding

Post by Jor » 17 May 2009, 20:42

Vandaag heb ik een experimentje gedaan.
In een reageerbuis deed ik een klein spateltje blauw kopersulfaat en voegde hier 0,5mL acetylchloride aan toe.
Onmiddelijk werd de blauwe vaste stof groen, en na enige seconden werd het bruin en vervolgens zwart!

Ik heb vervolgens de vloeistof weggekookt. Bij deze stap kwam heel veel HCl-nevel vrij. De vaste stof was nog steeds zwart/bruin.

Ik heb hieraan 3mL water toegevoegd. De stof lost niet op, zelfs niet na verwarmen. Wel werd de oplossing zeer lichtbruin. Vervolgens voegde ik 2mL 4M zwavelzuur toe, en heb langdurig gekookt. De stof lost nog steeds niet op, de oplossing is nog steeds lichtbruin.

Als laatste heb ik een spatel natriumpersulfaat toevoegoegd, en even gekookt, waarbij de neerlsag blijft, maar de oplossing wordt kleurloos.

Mijn eerste intentie van dit experiment was om te kijken of je net als bij thionylchloride ene zout watervij kunt krijgen door het te verwarmen met acetylchloride.
Toen de neerslag echter groen werd, wist ik dat dit niet ging lukken. Ik denk dat de groene verbinding geen koepr(II)acetaat monohydraat is, maar CuCl2.2H2O , omdat volgens mijn hypothese het acetylchloride reageert met kopersulfaat onder vorming van koper(II)chloride en diacetylsulfaat.
Vervolgens zou dit CuCl2.2H2O worden gedehydrateerd tot het bruine koper(II)chloride, waarbij het kristalwater reageert met acetylchloride. Dit is bruin, wat ook is waargenomen. Nu wordt echter de vasste stof vervolgens zwart, en lost niet meer op in water. Dit is niet kenmerkend voor watervrij koperchloride, omdat het wel oplost in water, en snel ook. Hier lopen we dus dood. Bovendien kreeg ik pas veel HCl-nevels na wegkoken van het acetylchloride, en de kleur overgang van groen naar bruin was al geweest. Ik weet echter niet hoe goed HCl oplost in AcCl/AcOH, dit zou de afwezigheid van HCl-nevels kunnen verklaren voor het koken.

Dus laten we er even vanuit gaan dat er koper(II)acetaat wordt gevormd... Dat zou betekenen, dat er eveneens sulfurylchloride wordt gevormd, ofwel, SO2Cl2, wat me erg sterk lijkt, maar ok. Vervolgens zou dit worden gedehydrateerd tot watervrij koper(II)acetaat... Dit zou echter snel moeten oplossen in water, omdat koper meestal snel liganden wisselt, in tegenstelling tot Co(III) en Cr(III).
En wat is de bruine kleur van de oplossing? Een onzuiverheid?

Heeft iemand misschien een idee wat hier gebeurt? Misschien ze ik ook wel iets over het hoofd en is het allemaal vergezocht, maar ik vind het wel een vreemde reactie.

User avatar
woelen
Kobalt
Posts: 1300
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: onbekende Cu-verbinding

Post by woelen » 18 May 2009, 22:21

Dit is een interessant iets. Morgen ga ik zelf ook eens wat proberen. Ik zal de reactie doen met CuSO4.5H2O, CuSO4, CuCl2.2H2O en CuCl2. Eens kijken wat er allemaal gebeurt. Vreemd dat je een zwarte stof krijgt. Ik kan me nauwelijks voorstellen dat je in een dergelijk zuur milieu zwart CuO krijgt, het moet haast wel een andere stof zijn.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
woelen
Kobalt
Posts: 1300
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: onbekende Cu-verbinding

Post by woelen » 19 May 2009, 21:03

Ik heb het experiment nu gedaan. Ik kan niet reproduceren wat jij hebt waargenomen, al lijkt het er wel een beetje op.

Ik heb uiteindelijk 3 experimenten gedaan:
1) CH3COCl met CuSO4.5H2O
2) CH3COCl met CuCl2.2H2O
3) CH3COCl met CuSO4

Bij reactie (1) wordt het inderdaad eerst groen, en daarna vrij donker bruin, echter niet zwart. Er ontwijkt een kleurloos gas, ik denk HCl.
Bij reactie (2) wordt het groen, verder gebeurt niet zo veel. Bij verhitting wordt het echter ook vrij donker bruin en er ontwijkt HCl.
Bij reactie (3) wordt het onmiddelijk donkerbruin onder een sissend geluid, er vormt zich geen gas.

Toevoegen van water aan (1) en (3) leidt tot een vrij heftig krakend geluid en oplossen van de bruine stof, de oplossing wordt geheel helder en groen, bij verdere verdunnig lichtblauw. Alle bruine stof lost op.
Bij (2) leidt toevoegen van water tot oplossen van de bruine stof, zonder krakend geluid.

Deze resultaten (het krakende geluid) doen mij onmiddelijk weer denken aan dit topic van chemieforum: http://www.chemieforum.nl/forum/index.p ... opic=13425.

Blijkbaar is die combinatie sulfaat/acetyl toch wel een speciale, want ook hier weer dat heftige krakende geluid als je water toevoegt.

In alle gevallen denk ik dat je watervrij CuCl2 krijgt (donkerbruin in grotere stukken, mosterdkleurig als het heel fijn gemalen is). Met CuSO4 denk ik dat het volgende gebeurt:

CuSO4 + 2CH3COCl --> (CH3CO)2SO4 + CuCl2, dus diacetylsulfaat plus koper(II) chloride. Dit diacetylsulfaat geeft met water een extreem heftige reactie. Dat zelfde hebben we al gezien in dat topic van chemieforum.

Bij CuSO4.5H2O zal eerst het water worden omgezet onder vorming van HCl en er ontstaat als tussenvorm ook eerst waterhoudend CuCl2, dat groen is. Uiteindelijk krijg je ook daar CuCl2, diacetylsulfaat en daarnaast nog azijnzuur en HCl.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

Jor
Zwavel
Posts: 562
Joined: 13 Jan 2009, 00:20
Chemistry interests: --------------
Contact:

Re: onbekende Cu-verbinding

Post by Jor » 19 May 2009, 23:00

Ik vermoedde ook al vorming van diacetylsulfaat. Zeker met acetylchloride zou het makkelijker moeten gaan dan met azijnzuuranhydride omdat dit veel reactiever is.

Ik begrijp niet waarom het bij jou wel oplost. Ik heb acetylchloride van jou gebruikt (die 20mL uit die ampul) en kopersulfaat labkwaliteit.
Ik zie 1 verschil: Jij voegt water toe , zonder eerst te hebben verwarmd. Ik heb het acetylchloride/azijnzuur/diacetylsulfaat eerst weggekookt (dit ging makkelijk en snel met een alcohol brander). De stof was hiervoor donkerbruin, nu echter zwartig, en lost na toevoegen van water NIET op, ook niet in verdund zwavelzuur.

Wat ik trouwens vreemd is dat mijn acetylchloride nooit 'rookt' of nevelt. Het heeft wel een scherpe geur. Het hoort toch hevig te nevelen?
Ik heb ooit eens een flesje acetylchloride op de uni gezien, en je zag, ook al was die gesloten, gewoon dikke nevels onder de dop vandaan komen ! :|

User avatar
woelen
Kobalt
Posts: 1300
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: onbekende Cu-verbinding

Post by woelen » 20 May 2009, 08:59

Ik heb inderdaad hoegenaamd niet verwarmd en zeker niet de acetylchloride weggekookt. Het zou natuurlijk kunnen dat door het wegkoken alles, inclusief het sulfaat wordt weggekookt en dat er oxide achterblijft, al blijf ik het wel vreemd vinden. Ik zal dat ook nog wel even proberen.

Mijn acetylchloride nevelt een beetje, maar ook niet extreem. De luchtvochtigheid is nu vrij laag en dat zou het ook kunnen verklaren. Als je over het flesje heen blaast zie je wel meer nevel. Niet alle zuurchlorides nevelen zo sterk als thionylchloride, zo nevelt mijn benzoylchloride hoegenaamd niet en de cyanuurchloride nevelt ook maar heel zwak.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 5 guests