Krystalvand i Kobbersulfat - Rapport i Kemi

Undersøgelse af kobber(II)sulfat

1. Formål Formålet med forsøget er at undersøge stoffet Kobber(II)Sulfat ved påvirkning af varme, hvad årsagen til dets farve er og til sidst finde ud af hvor mange mol krystalvand der er i kobber(II)sulfat. 2. Teori Kobber(II)sulfat er et salt og er derfor opbygget af iongitre (gitre af store mængder ioner), som er elektriskladede atomer men også af et utal af ionbindinger. Teoretisk set er det enkelte ionbindinger, men i praksis findes de kun i kæmpe gitre af en masse ionbindinger. I disse gitre er der nogle ”hulrum” mellem ionerne, hvor i der i nogle tilfælde sidder vandmolekyler, som i den sammenhæng kaldes krystalvand. Grunden til navnet er, at iongitre danner krystalformer. Et af de salte, der indeholder krystalvand, er vores stof kobber(II)sulfat (CuSO ). Når stoffet opvarmes til 150C°, vil krystalvandet fordampe, hvorved kobber(II)sulfatet er tilbage i ren form. Denne reaktion kan opstilles således: CuSO 5H O → CuSo + H O Ved fordampningen af krystalvandet skifter stoffet fra den blå til den hvide farve, og tilbage igen. Grunden til dette er, at vandmolekylerne i saltet påvirker elektronerne i kobberatomets tredje skals d-obital, fordi vandmolekylerne tiltrækker hinanden. Den hvide farve skabes pga. krystalvandet jages ud af stoffet. Og hvis man derefter hælder destilleret vand i, gendanner kobber(II)sulfatet sin lyseblå farve. For hvis der ikke var der ikke krystalvandet i kobber(II)sulfatet ville elektronerne emittere lys over hele ”det synlige område”, da det derfor ville være uforstyrret.

Hvad er krystalvand?

Krystalvand er vand, som er bundet i et krystalgitter. Visse kemiske forbindelser binder vand ved udkrystallisation. Er vandet så løst bundet, at det kan undvige og opbygge et damptryk, kaldes det krystalvand. Såfremt damptrykket er større end damptrykket af vand i den omgivende luft, fordamper vandet helt eller delvis, og man siger, at forbindelsen forvitrer, som det er tilfældet med fx krystalsoda, Na CO ∙10H O, der omkring 20 °C kan forvitre til Na CO ∙H O. Hvis trykket af vanddamp i luft er større end damptrykket over et hydrat, optager dette yderligere vand og siges at flyde hen, som fx calciumklorid gør.

3. Materialer i forsøg 1 (kvalitativt)  Spatel  Kobber(II)sulfat  Reagensglas  Tang  Bundsensbrænder  Destilleret vand Materialer i forsøg 2 (kvantitativt)  Spatel  Kobber(II)sulfat  Digel  Tang  Bundsensbrænder  Trefod  Vægt  Keramikplade 4.