Springen naar inhoud

Oplosbaarheid Cu 2+ ionen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Luders

    Luders


  • >100 berichten
  • 218 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 juli 2007 - 12:37

Voor een onderzoek wil ik de theoretische oplosbaarheid van koper in water bepalen. Om deze te kunnen vergelijken met de resultaten die ik met de AAS heb verkregen.
Het gaat hier om zeer extreme milieu's van pH 1, -0.51 en -0.78.

Voor water met een pH van 7.0 heb ik de oplosbaarheid van 0.01 g/ 100 ml gevonden.(www.acros.be)

Weet iemand de oplosbaarheid van koper in deze lage pH?Of in ieder geval zo dicht mogelijk in de buurt?

Overigens, de koper komt in de oplossing door de corrosie van Zoutzuur (vandaar het lage pH). Ik verwacht niet dat de H+ of Cl- ionen van invloedt zijn voor beperking of verhoging van de oplosbaarheid van koper door bijv. de vorming van complexen. Klopt dit?

Groetjes,

Luuk

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Beryllium

    Beryllium


  • >5k berichten
  • 6314 berichten
  • Minicursusauteur

Geplaatst op 01 juli 2007 - 13:12

Ik verwacht niet dat de H+ uitmaakt voor je oplosbaarheid, maar je Cl- wel.

Ik heb gevonden dat de oplosbaarheid van CuCl2 in water bij 25 graden 75,7 g/100 mL is. Dat is dus ongeveer 5,6 mol/L.

Maar hier gaat het op ionen; bedoel jij Cu(s)?
You can't possibly be a scientist if you mind people thinking that you're a fool. (Douglas Adams)

#3

Luders

    Luders


  • >100 berichten
  • 218 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 juli 2007 - 14:38

Ik verwacht niet dat de H+ uitmaakt voor je oplosbaarheid, maar je Cl- wel.

Ik heb gevonden dat de oplosbaarheid van CuCl2 in water bij 25 graden 75,7 g/100 mL is. Dat is dus ongeveer 5,6 mol/L.

Maar hier gaat het op ionen; bedoel jij Cu(s)?

De reactie die bij ons ontstaat is:
2 Cu(s) + O2 + 4H+ -->2 Cu2+ + 2H2O.

Koper zal dus als Cu2+ ionen in het waterig zoutzuur milieu terechtkomen.
Ik had eigelijk niet verwacht dat CuCl2 zou ontstaan. Simpel omdat ik in 'de bijbel' de enthalpies heb opgezocht van koper en de mogelijke varianten met lagere ΔH, maar hier géén CuCl2 bij zag staan.

Misschien leuk om te vertellen:
We hebben de koper beschermd met een epoxy coating en hebben de massa afname als response voor de corrosie gemeten. De oplossing hebben we dus getest met de AAS en de meeste gemeten PPM waren rond de 20, maar we hebben 3 uitschieters van zo'n 200 PPM in een monster dat een volume had van 50 ml. Deze willen we dus zien te verklaren.

Veranderd door Luders, 01 juli 2007 - 15:20


#4

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 01 juli 2007 - 15:24

Er ontstaat wel degelijk (opgelost) CuCl2. Zoutzuur is opgelost HCl. De H+ ´wisselt´ om met Cu (als Cu2+ in de verhouding 2:1).

Naarmate er meer Cu(s) reageert, ontstaat er meer opgelost CuCl2 en verdwijnt de H+ van het zoutzuur.

Veranderd door Marjanne, 01 juli 2007 - 15:25


#5

Luders

    Luders


  • >100 berichten
  • 218 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 juli 2007 - 16:13

Er ontstaat wel degelijk (opgelost) CuCl2. Zoutzuur is opgelost HCl. De H+ ´wisselt´ om met Cu (als Cu2+ in de verhouding 2:1).

Naarmate er meer Cu(s) reageert, ontstaat er meer opgelost CuCl2 en verdwijnt de H+ van het zoutzuur.

Ervanuitgaande dat dit het geval is: Hoe bereken ik dan de totalle mogelijke opgelosde koper?
Koper in de vorm van Cu2+lost op als 0.01 g/ 100ml en Beryllium had het over 75.7 g/ 100 ml CuCl2.

Ik heb de reactie enthalpy eventjes opgezocht en deze blijkt het volgende te zijn:
Cu(s) + Cl2(g) → CuCl2(g) ΔH° = -220.1 kJ

Er komt dus energy vrij en de reactie zal spontaan verlopen en dus zal er CuCl2(g) ontstaan.

Mag ik dan stellen dat de totale hoeveel opgeloste koper in het geheel afhankelijk is van de oplosbaarheid van CuCl2? Simpelweg omdat de koper 'de kans niet krijgt' om als Cu2+ op te lossen, zonder dat het met de overmaat van Cl- reageert. Mocht dit wel het geval zijn, dan is de hoeveelheid Cu2+ dat kan oplossen verwaarloosbaar klein t.a.v. de oplosbaarheid van CuCl2?

Weet iemand waar ik de oplosbaarheid van CuCl2 bij 40 en 60 graden celcius kan vinden?

Groetjes

Veranderd door Luders, 01 juli 2007 - 16:22


#6

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 01 juli 2007 - 16:47

Waar borrel jij ergens chloorgas in je oplossing? 8-[

Als vergelijk: ik kiep HCl bij NaOH. Reageert het natrium en het chloride nu ineens met elkaar?

Het enige dat in jou reactie gebeurt is een redoxreactie tussen koper en zuurstof. Het chloor doet hier verder niet aan mee. Je zult uiteindelijk moeten kijken naar de oplosbaarheid van koper(II)chloride, want alleen dat zijn de ionen die je naast het resterende zuur overhoudt.

Veranderd door FsWd, 01 juli 2007 - 16:49


#7

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 01 juli 2007 - 16:56

Ik denk dat je een aantal zaken verwart.

Die reactie-enthalpie heeft geen zin. Koper reageert in jouw geval niet met chloorgas.
Mocht je geïnteresseerd zijn in enthalpieën, dan moet je de enthalpieverandering van de reactie van koper met zuurstof in zuur milieu zoeken.

In jouw geval gaat het koper kennelijk in oplossing, door reactie met zuurstof en het zuur. Chloride speelt bij deze reactie geen rol.

Je krijgt koperionen Cu2+ in de oplossing; hiervoor verdwijnen per Cu2+-ion 2 H+-ionen.
Als de reactie voort zou duren, dan krijg je steeds meer Cu2+ in oplossing en minder H+. We zeggen nu dat er een CuCl2-oplossing ontstaat omdat, als je de oplossing zou droogdampen (waarbij alle water en resterende zoutzuur verdampt en er droog poeder overblijft), er CuCl2 zou overblijven.

#8

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 juli 2007 - 21:38

Waar borrel jij ergens chloorgas in je oplossing? 8-[

Als vergelijk: ik kiep HCl bij NaOH. Reageert het natrium en het chloride nu ineens met elkaar?

Het enige dat in jou reactie gebeurt is een redoxreactie tussen koper en zuurstof. Het chloor doet hier verder niet aan mee. Je zult uiteindelijk moeten kijken naar de oplosbaarheid van koper(II)chloride, want alleen dat zijn de ionen die je naast het resterende zuur overhoudt.

Het chloor doet hier wel delelijk mee.

Voeg koper toe aan een 1 N oplossing van zwavelzuur (0,5 M zwavelzuur) en je zult zien dat het vrijwel niet oplost, ook niet met contact aan de lucht. Doe het zelfde aan 1 N zoutzuut (1 M zoutzuur), dan zal het koper vrij snel oplossen, mits er contact is met zuurstof uit de lucht.

De reden hiervan is dat chloride sterk coordinerend werkt op koper(II) ionen en de redoxpotentiaal wordt dan ineens een stuk anders. Koper wordt dan minder edel.

Het zelfde effect kun je nog veel beter zien bij goud. Goud wordt gezien als zeer edel, maar in een sterke oplossing van een cyanide lost het vrij gemakkelijk op. Dit komt niet omdat het cyanide als oxidator werkt, maar omdat door de coordinerende werking van het cyanide goud ineens veel gemakkelijker te oxideren valt. Door simpelweg zuurstof uit de lucht door zo'n oplossing te borrelen lost het goud al op.

#9

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 02 juli 2007 - 05:58

Het is grotendeels thermodynamica, en een klein beetje kinetiek.

Als je de opgeloste vorm stabieler maakt (bijvoorbeeld door complexvorming), dan lost er meer op doordat de vrije energie van de oplossing gunstiger is.

Als je een mogelijkheid maakt om een zeer stabiele vaste stof te vormen, krijg je een neerslag. Dan lost er ineens niet zoveel meer op.

Heel algemeen geldt dat als je een oplossing geconcentreerder maakt, dat ongunstig is voor de vrije energie. Daardoor hebben heel veel stoffen een oplosbaarheidslimiet: bij die concentratie is de vrije energie van de oplossing gelijk aan die van de vaste stof.

#10

Luders

    Luders


  • >100 berichten
  • 218 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 juli 2007 - 09:51

Waar borrel jij ergens chloorgas in je oplossing? 8-[

Als vergelijk: ik kiep HCl bij NaOH. Reageert het natrium en het chloride nu ineens met elkaar?

Het enige dat in jou reactie gebeurt is een redoxreactie tussen koper en zuurstof. Het chloor doet hier verder niet aan mee. Je zult uiteindelijk moeten kijken naar de oplosbaarheid van koper(II)chloride, want alleen dat zijn de ionen die je naast het resterende zuur overhoudt.

Hoi allen,

Eigelijk vind ik het ergens wel grappig hoe zo'n oogschijnend makkelijk vraagje, ' zoveel' stof kan opwaaien :D Zowel hier op school als hier op het forum.

Naar mijn idee moet ik niet naar de oplosbaarheid van KoperChloride kijken. Simpelweg, omdat deze bepaald is door het oplossen van CuCl2(s) in water. Dit geldt dus ook voor de oplosbaarheidconstante Ks.

Ik heb overigens nooit gedacht dat Frans nog eens van pas zou komen, maar nu heb ik dan toch wat informatie in een frans boek gevonden (Les Reactions chmiques en solution van G. Charlot)

Voor Koper 2+ geldt:
Cu2+ / Cl---> pk1=0.95; pk2=-0.2; pk3=-0.2; pk4=-0.55.

Ils sont nombreux et colores en bleu, vert, jaune ou brun. Les complexes chlorure CuCl+ et Cu2Cl sont jaunes"

Een gele kleur is wat er bij ons ontstaat, dus CuCl+ en Cu2Cl zullen er gevormd zijn.

De vraag blijft dus wel staan: Hoe kunnen wij de theoretische opgeloste hoeveelheid koper bepalen? Toch maar gewoon 0.01 g/ 100ml vanwege de lage pk1? En opdat de oplosbaarheid van CuCl2 simpelweg is bepaald door het oplossen van CuCl2 als vaste stof in een waterig milieu.

Groetjes,

Luuk

#11

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 02 juli 2007 - 10:33

Hoe zou dit anders zijn dan dat ik 2 supergeconcentreerde zwavelzuur en natronloogoplossingen laat reageren??

Moet ik bij het gevormde keukenzout dan ineens kijken wat de oplosbaarheid van elementair natrium is? 8-[

#12

Luders

    Luders


  • >100 berichten
  • 218 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 04 juli 2007 - 10:03

Hoe zou dit anders zijn dan dat ik 2 supergeconcentreerde zwavelzuur en natronloogoplossingen laat reageren??

Moet ik bij het gevormde keukenzout dan ineens kijken wat de oplosbaarheid van elementair natrium is? 8-[

Op zich ook wel weer een punt in..... 8-[

Ik zal kijken wat ik er mee kan doen! Bedankt!

#13

phj

    phj


  • >250 berichten
  • 497 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 juli 2007 - 10:41

...zwavelzuur en natronloogoplossingen laat reageren??

Moet ik bij het gevormde keukenzout...

FOEI! [BOOM]





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures