Lernziele

Materialien und Übungen finden Sie auf der Themenseite zu Komplexchemie.

  • die Bildung von Wasserkomplexen von Salzen der Nebengruppenelemente beschreiben und die entstehenden Komplexe benennen
  • den Aufbau von Komplexen erläutern
  • die koordinative Bindung in Komplexen beschreiben
  • das Gleichgewichtskonzept auf den Ligandenaustausch anwenden

Experiment 1 - Aufgaben

Führe die Experimente zum Thema Komplexchemie durch und bearbeite die Aufgaben.

  1. Berechnen Sie die benötigten Massen zur Herstellung von 10 ml Kupfer(II)-sulfatlösung der Konzentration c=0,5 mol/l. Hinweis: Verwenden Sie Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat.
    Berechnen Sie weiterhin die benötigten Mengen zur Herstellung von 5 ml Kupfer(II)-sulfatlösung der Konzentration c=0,1 mol/l aus dieser Lösung. (4 BE)
  2. Führen Sie die Experimente durch und notieren Sie ihre Beobachtungen. (3 BE)
  3. Werten Sie die drei Experimente aus. Formulieren Sie die Reaktionsgleichungen, ordnen Sie die jeweils passenden Beobachtungen zu und benennen Sie alle beteiligten Komplexe. (12 BE)

Individueller Aufgabenteil

Bearbeiten Sie in Lerngruppen jeweils unterschiedliche Teilaufgaben, soweit möglich.

  1. Vergleichen (Tabelle, Skizze, Stichpunkte) Sie die chemische Bindung in einem der an den Experimenten beteiligten Komplexe (Name und Formel) mit der chemischen Bindung in Kupfer(II)-chlorid und Ammoniak. (9 BE)
  2. Benennen Sie die folgenden Komplexe: (2 BE)
    • [Ag(NH3)2]Cl, [Ni(H2O)6]2+
    • [Ag(NH3)2]+, [Cr(H2O)6]Cl3

Gesamtpunktzahl: 30 BE

Experiment 1 - Geräte und Chemikalien

  • Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat 249,69 g/mol
  • Kupfer(II)-sulfatlösung, c=0,5 mol/l, 10 ml
    gefahr
    umweltgefährdend
  • Kupfer(II)-sulfatlösung, c=0,1 mol/l, durch Verdünnen herstellen
    gefahr
    umweltgefährdend
  • Salzsäure, konzentriert
    ätzend
  • Salzsäure, halbkonzentriert, durch Verdünnen herstellen
    ätzend
  • Ammoniak, verdünnt
    ätzend
    umweltgefahr
  • Wasser
  • Reagenzgläser
  • Pipetten
  • Reagenzglasständer, Reagenzglashalter
  • Brenner

Experiment 1 - Durchführung

  • Stellen Sie zuerst 10 ml einer Kupfer(II)-sulfatlösung mit einer Konzentration c=0,5 mol/l her.
  • Die Kupfer(II)-sulfatlösung mit einer Konzentration c=0,5 mol/l erhalten Sie durch Verdünnung (siehe Aufgabe 1).

1.1. Konzentrationsänderung

  1. Geben Sie zu ca. 2 ml Kupfer(II)-sulfatlösung (c=0,1 mol/l) tropenweise konzentrierte Salzsäure hinzu, bis eine Farbänderung eintritt.
  2. Verdünnen Sie anschließend tropfenweise mit Wasser.
  3. Geben Sie nun wieder Salzsäure bis zur Farbänderung hinzu.

1.2. Temperaturänderung

  1. Geben Sie zu ca. 5 ml Kupfer(II)-sulfatlösung (c=0,5 mol/l) nach und nach ca. 1 ml halbkonzentrierte Salzsäure. Die entstehende Lösung muss noch blau-grün sein.
  2. Teilen Sie die Lösung auf 2 Reagenzgläser auf. Ein Reagenzglas dient dem Vergleich.
  3. Erhitzen Sie vorsichtigst! das zweite Reagenzglas über dem Brenner. Kühlen Sie es anschließend wieder ab.

1.3. pH-Wert-Änderung

  1. Geben Sie zu ca. 2 ml Kupfer(II)-sulfatlösung (c=0,1 mol/l) tropfenweise verdünnte Ammoniaklösung, bis ein hellblauer Niederschlag ausfällt. Fügen Sie weitere Ammoniaklösung hinzu, bis sich der Niederschlag gerade wieder auflöst.
  2. Tropfen Sie nun vorsichtig konzentrierte Salzsäure hinzu.
  3. Wiederholen Sie vorsichtig die Zugabe verdünnter Ammoniaklösung.

Experiment 2 - Geräte und Chemikalien

  • Silbernitratlösung
    ätzend
    umweltgefahr
    brandfördernd
  • Natriumchlorid (verdünnte Lösung c = 0,1 mol/l = 0,6 g auf 100 ml)
  • Natriumthiosulfat (verdünnte Lösung c = 0,1 mol/l = 1,6 g auf 100 ml)
  • Salzsäure konzentriert
    ätzend
  • Ammoniaklösung verdünnt
    ätzend
  • 4 Reagenzgläser
  • Reagenzglasständer

Experiment 2 - Durchführung

  1. Geben Sie in jedes der vier Reagenzgläser ca. 1 cm hoch Natriumchloridlösung.
  2. Tropfen Sie jeweils etwas Silbernitratlösung hinzu.
  3. Ein Reagenzglas dient dem Vergleich. Die anderen drei Reagenzgläser werden separat mit Ammoniaklösung, Natriumthiosulfatlösung oder Salzsäure versetzt.

Entsorgung

  • Alle Flüssigkeiten mit Kupferionen werden im Kanister für Schwermetalle entsorgt.
  • Eventuelle Säurereste neutralisieren und im Ausguss entsorgen.
  • Eventuelle Reste von Ammoniaklösung im Kanister für Schwermetalle entsorgen.

Literatur und Materialien