Hygroscopische werking van zwavelzuur

1.Onderzoeksvraag

Wat gebeurt er als we geconcentreerd zwavelzuur toevoegen aan gehydrateerd kopersulfaat?

2.Voorbereiding

a.Begrippen als achtergrond voor experiment

• Hygroscopisch (wateraantrekkend)
• Geconcentreerd
• Gehydrateerd

b.Materiaal + stoffen

• Horlogeglas
• Geconcentreerd zwavelzuur
• Kristallen CuSO₄.5H₂O

c.Opstelling (foto)

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Breng enkele kristallen CuSO₄.5H₂O op een horlogeglas.
2. Bevochtig met enkele druppels geconcentreerd zwavelzuur.
3. Stel de kleurverandering vast.

b.Waarneming (+ foto’s)

4.Reflecteren

Zwavelzuur onttrekt het water van het gehydrateerd kopersulfaat. Hierdoor verliest het kopersulfaat zijn blauwe kleur!

Dit kleureffect wordt veroorzaakt doordat het Cu²⁺-ion gehydrateerd kan worden.

In de watervrije, witte vorm is het omgeven door sulfaationen. In de gehydrateerde vorm bevinden zich een aantal watermoleculen tussen het koperion en de sulfaat-ionen. Het verschil in coördinatie leidt tot een verandering in energietoestanden van de d-elektronen van het koperion en daarmee tot andere optisch eigenschappen.

[CuSO₄.5H₂O] + H₂SO₄ –> CuSO₄ + 5H₂O + H₂SO₄

Dit is een dehydraterende reactie!

5. Aanvullingen

• Watervrij koper(II)sulfaat wordt gebruikt om sporen van water in sommige vloeistoffen aan te tonen, omdat het zout, na contact met water, de karakteristieke blauwe kleur verkrijgt.

Bronnen

KLIK