Katalyse met koperionen

Filmfragment

1.Onderzoeksvraag

Hoe katalyseren koperionen de reactie tussen Fe3+ en thiosulfaatoplosing?

2.Voorbereiding

Materiaal + stoffen

• water (H₂O)
• reageerbuizen
• druppelpipet
• IJzernitraat (Fe(NO₃)₃.9H₂O) : 0.05 mol/l
• Natriumthiosulfaat (Na₂S₂O₃.5H₂O) : 0.1 mol/l
• Kopersulfaat (CuSO₄.5H₂O) : 5% kopersulfaat oplossing

Opstelling (foto)

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Doe enkele ml ijzernitraat oplossing in elke buis (gelijke hoeveelheden)
2. Voeg aan een buis enkele druppels kopersulfaat oplossing toe.
3. Voeg vervolgens enkele ml thiosulfaat oplossing toe aan elke buis en observeer.

b.Waarneming (+ foto’s)

4.Reflecteren

Katalysatoren zijn stoffen die een reactie kunnen versnellen zonder zelf gebruikt te worden. Met koperionen (Cu²⁺) kan men een breed scala van redoxreacties versnellen.

2Fe³⁺ + 2S₂O₃^2-  –> 2Fe²⁺ + S₄O₆^2-

Koperionen katalyseren de reactie van Fe³⁺ met thiosulfaat

De reactie van ijzer (III) met thiosulfaat produceert een diep violet complex anion, Fe (S₂O₃) ₂^–. Deze ontleedt langzaam met het vervagen van de violette kleur: Fe (S₂O₃) ₂^– + Fe^{3 +}  → 2Fe^{2 +}  + S₄O₆^2-

De aanwezigheid van koper(II)-ionen katalyseert de ontledingsreactie en de violette kleur vervaagt sneller. Thiosulfaat vermindert Cu (II) tot Cu (I) en complexeert het Cu (I):

2S₂O₃^2- + 2Cu^{2 +} → 2Cu ⁺  + S₄O₆^2- 2Cu ⁺  + 2S₂O₃^2- → Cu₂ (S₂O₃) ₂^2-

De karakteristieke blauwe kleur van koper (II) vervaagt bij het verlaten van een kleurloze oplossing die het complex bevat ion

Cu₂ (S₂O₃) ₂^2-

5.Onderwerpen

• werking van een katalysator
• complexeringsreacties

6.Bron

KLIK – KLIK