Watervrij Tetraamminekoper(II)sulfaat

Post by **Wouter** » 27 Sep 2009, 18:20

Reacties op: Watervrij Tetraamminekoper(II)sulfaat

Alvast de excuses dat ik mij niet aan de voorschriften van Wilco heb gehouden, wat betreft de fotografie

Post by **Jor** » 27 Sep 2009, 19:59

De correcte benaming is tetraamminekoper(II)sulfaat.

Wel interessant dat je op deze manier het watervrije complex kunt isoleren, ipv het monohydraat, wat te isoleren door kristallisatie uit waterige oplossingen.

Alleen, je zult niet het watervrije complex hebben als je het ammoniak genereert door ammonia+NaOH verhit, omdat er dan veel water meekomt, zover ik weet. De methode met het bariumhyderoxide is prima, alleen is het nadeel dat de boel heel erg koud wordt. Volgens mij moet je ook gewoon calciumhydroxide kunnen gebruiken.

Dit lijkt me in ieder geval leuk om te doen, volgend weekend eens proberen.

Post by **Wouter** » 27 Sep 2009, 20:17

Jor wrote:De correcte benaming is tetraamminekoper(II)sulfaat.

Ja, die zag ik onder andere ook. Op zich wel logischer, gezien dat equivalent is aan pentaaqua.. Ik zal even het één en ander veranderen.

Jor wrote:Alleen, je zult niet het watervrije complex hebben als je het ammoniak genereert door ammonia+NaOH verhit, omdat er dan veel water meekomt, zover ik weet. De methode met het bariumhyderoxide is prima, alleen is het nadeel dat de boel heel erg koud wordt. Volgens mij moet je ook gewoon calciumhydroxide kunnen gebruiken.

Dat valt mee, als je je buisje goed koud houd zal er eventueel water condenseren op de wand, wat zichtbaar is. Als er toch nog wat waterdamp overkomt is de verkleuring van het complex heel erg duidelijk. Zorg ervoor dat de afstand tussen de erlenmeyer en de reageerbuis voldoende is en houdt de vorming van condens goed in de gaten.
Persoonlijk zat ik nog te denken om wat droog calciumchloride in een tussenbuisje te leggen, maar dit vond ik niet zo nodig. Het is wel een optie om te overwegen.

Calciumhydroxide is wellicht ook te gebruiken, maar de reden dat dit niet wordt gedaan tijdens demonstraties weet ik niet. Mogelijk reageert calciumhydroxide erg onvoorspelbaar of snel. De reactie met bariumhydroxide is erg rustig.

Post by **spidey** » 27 Sep 2009, 20:51

Jor wrote:(...)
Wel interessant dat je op deze manier het watervrije complex kunt isoleren, ipv het monohydraat, wat te isoleren door kristallisatie uit waterige oplossingen.
(...)

Interessant dat de watervrije stof paars is; ik kende tot nu toe alleen het hydraat en de oplossing. Kun je het watervrije product ook maken door het monohydraat te verhitten, of valt het complex dan ook uiteen?

Hoe zit het tetraaminekoper(II)sulfaat eigenlijk in elkaar? Is het koper tetragonaal met NH3 omgeven en hangt de sulfaatgroep daar weer aan via een ionbinding?

Post by **Wouter** » 27 Sep 2009, 21:33

spidey wrote:Interessant dat de watervrije stof paars is; ik kende tot nu toe alleen het hydraat en de oplossing. Kun je het watervrije product ook maken door het monohydraat te verhitten, of valt het complex dan ook uiteen?

Ik vermoed dat het gemakkelijk uit elkaar valt.
EDIT: Even getest.. Bij verhitting verdwijnt de paarse kleur. In mijn geval blijft er een groene stof achter

Ik.. eh.. ben verbaasd

EDIT2: Er komt duidelijk ammoniak van en vocht komt in het buisje, om het kopersulfaat weer blauw te kleuren.

Even alles in een rijtje. Het tetramminekoper neemt heel snel water op, om steeds blauwer te worden. De groene stof lijkt stabiel en verandert niet meer van kleur.

tetramine10.JPG

spidey wrote:Hoe zit het tetraaminekoper(II)sulfaat eigenlijk in elkaar? Is het koper tetragonaal met NH3 omgeven en hangt de sulfaatgroep daar weer aan via een ionbinding?

Zoeken op tetraamminecopper levert redelijk wat planaire structuren op. Ik kan alleen niet met zekerheid zeggen dat dit de daadwerkelijke structuur is. Zo zou ik niet weten hoe het pentahydraat er uit moet zien.
Ik snap ook niet goed waarom er een pentahydraat is en een tetraammine. Mijn anorganische kennis is erg beperkt, helaas

Post by **spidey** » 28 Sep 2009, 12:05

Wouter wrote:(...)
Zoeken op tetraamminecopper levert redelijk wat planaire structuren op. Ik kan alleen niet met zekerheid zeggen dat dit de daadwerkelijke structuur is. Zo zou ik niet weten hoe het pentahydraat er uit moet zien.
Ik snap ook niet goed waarom er een pentahydraat is en een tetraammine. Mijn anorganische kennis is erg beperkt, helaas

Interessant allemaal!
Op deze pagina wordt het koperion als gewone octaeder weergegeven en het tetraamminecomplex ook. Het heeft hier 2 H2O gebonden. Wat mij nooit duidelijk is, is hoeveel kristalwater er nu in het kristal zit. Het sulfaation moet ook nog ergens worden ondergebracht, dus ik kan me voorstellen dat er dan nog weer meer watermoleculen in het kristal zitten om die ruimte op te vullen waar het kopercomplex en sulfaation niet zitten.
Ik heb eens aan mijn docent anorganische chemie gevraagd waarom kopersulfaat een pentahydraat vormt. Hij reageerde er heel verbaasd op, omdat hij dit niet had verwacht. Wist het antwoord dus niet zo 1-2-3 te geven....
Gelet op de octaederstructuur op de genoemde website, zou je koper omringd met 4 watermoleculen verwachten, als het sulfaation inderdaad op 2 plaatsen bindt aan het koper. In oplossing is dat echter niet zo: het vormt geen sulfato-complex. Maar hoe zich dat vertaalt naar kristalstructuren is mij onduidelijk.

Algemeen: Als iemand een site weet waarin helder wordt uitgelegd hoe de vorm van een kristal tot stand komt uit de molekuulvorm, dan zou ik blij zijn als je deze link hier post!

(Wouter, waar is het icoontje met de professorenhoed?

)

De groene stof zou misschien diamminekoper(II)sulfaat kunnen zijn.
Heb je sterk verwarmd, of matig? Ik bedoel eigenlijk: als je het blauwe complex verwarmt, wordt het dan eerst paars, of gaat het meteen in de groene variant over?

Post by **Wouter** » 28 Sep 2009, 12:53

Inderdaad erg interessant, maar ik ben bang dat we pas aan het topje van de ijsberg zitten, wat betreft de kristalstructuren.
Zou het niet kunnen dat de algemene lading van het ion wordt verdeeld over de liganden zodat er een groter tegen-ion wordt gevormd? Dan zitten de liganden niet in de weg voor het anion.

spidey wrote:De groene stof zou misschien diamminekoper(II)sulfaat kunnen zijn.
Heb je sterk verwarmd, of matig? Ik bedoel eigenlijk: als je het blauwe complex verwarmt, wordt het dan eerst paars, of gaat het meteen in de groene variant over?

De blauwe variant heb ik weer niet verwarmd, ik vermoed dat deze groen, blauw, wit of iets hiertussen wordt. Mijn product is ook haast op inmiddels. Ik verwachtte ook absoluut geen groen product te krijgen dat (redelijk) stabiel was bij hoge temperaturen (gewone vlam van gasbrander). De overgang van paars naar groen was ook vrij plotseling, geen tussenvorm zichtbaar.
Diamminekoper-verbindingen kan ik weinig over vinden, helaas.

spidey wrote:(Wouter, waar is het icoontje met de professorenhoed? )

Die hebben we helaas niet, als je er eentje vindt dit de goede regelhoogte heeft, dan voeg ik hem toe

Post by **spidey** » 03 Oct 2009, 23:21

Ik heb gister een aanverwant experiment gedaan:

In een kolfje een spatel kopersulfaat opgelost in ca. 40 ml water.
Hierbij een scheut ammonia (60%) gedaan. De hoeveelheid was zodanig dat het neerslag van Cu(OH)2 deels oploste tot het tetrammine complex, maar het grootste deel van het neerslag bleef onopgelost.
De kolf heb ik daarna verwarmd totdat het kookte.
Hierbij verandere eerste de kleur van donkerblauw (mengsel van indigo van Cu(NH3)4 en middenblauw van Cu(OH)2) naar middenblauw, omdat er ammoniak uit de oplossing ging, waardoor het tetrammine complex werd afgebroken.
Bij verder verwarmen, werd de oplossing tamelijk snel patina-groen, de kleur van een verweerd koperen dak, vermoedelijk Cu2O(OH)2.
Vervolgens geheel heldere oplossing gedecanteerd; weer 40ml water erbij en opnieuw decanteren. (Om het (NH4)2SO4 te verwijderen.)
Ten slotte water en azijnzuur erbij gevoegd (in totaal ruim 30ml voeistof). Bij kamertemperatuur ontstond er een langzame blauwkleuring. Bij verwarmen loste alle groene stof op en ontstond er een blauwe vloeistof die qua kleur sterk lijkt op de aanvankelijke oplossing van kopersulfaat, maar dan iets krachtiger van kleur.

De kleur van het groene koperneerslag uit dit experiment lijkt op een lichte variant van het groene complex van jou.
Ik noem het hier, omdat er mogelijk bij verwarmen zuurstof in het complex terecht kan zijn gekomen.

Wat gebeurt er als je je groene stof in water oplost?
Ik zou verwachten dat het disproportioneert in het tetramminecomplex en een koper++ ion. Vervolgens stelt zich een evewicht in tussen in water opgelost NH3 en NH4+ en OH-, wat weer aanleiding geeft tot een lichtblauw neerslag. Bij toevoegen van meer water zal de oplossing dan helder zijn (NH4-sulfaat) met alleen neerslag van koperhydroxide.

Post by **Vulture** » 16 Jan 2010, 18:15

Ik verwachtte persoonlijk een beter oplosbaar product, in ethanol was het volledig onoplosbaar. Bij verhitting van het ethanolmengsel loste er nog steeds niets op.

Dat klopt. Ik heb hier vroeger gebruik van gemaakt om het complex te synthetiseren, ik druppelde de waterige oplossing toe aan een overmaat ethanol waardoor het complex neersloeg en afgefiltreerd kon worden.

Neerslaan van een reactieproduct heeft bovendien als voordeel dat dit tevens ook zuiveringsstap is.

Amateurchemie.nl