Schrijven met onzichtbare inkt

1.Onderzoeksvraag

Welke reactie treedt er op en wat gebeurt er wanneer we koper(II)sulfaat en ammoniumcarbonaat samenvoegen?

2.Voorbereiding

a.Begrippen als achtergrond voor experiment

• Dissociëren, ioniseren, ionenuitwisselingsreactie, ionen en elektrolyten

b.Materiaal + stoffen

• twee bekerglazen 100 ml
• wattenstaafjes
• watjes
• blad papier
• 0,5 mol/l CuSO₄ oplossing
• 0,5 mol/l (NH₄)₂CO₃ oplossing

c.Bereiding oplossingen

M CuSO₄.5H₂O = 63,5 + 32,1 + (16,0 *4) + (1,0 * 10) + (16,0*5) = 249,6 g/mol

m  CuSO₄.5H₂O (oplossing 1l) = M * n = 249,6 * 0,5 = 124,8 g

m  CuSO₄.5H₂O (oplossing 0,05l) = 124,8 g / 20 = 6,24 g in 50 ml

 

 M (NH₄)₂CO₃ = (14,0*2)       + (1,0*6) + 12,0 + (16,0*3) = 94,0 g/mol

m (NH₄)₂CO₃ (oplossing 1l) = M * n = 94,0 g/mol * 0,5 mol = 47 g

m (NH₄)₂CO₃ (oplossing 0,05l) = 47 g / 20 = 2.35 g in 50 ml

d.Opstelling (foto)

e.Etiketten

f.COS brochure

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Neem van beide oplossingen een kleine hoeveelheid apart in een bekerglas van 100 ml.
2. Neem een wattenstaafje en dop een kant van je wattenstaafje in de CuSO₄ oplossing.
3. Schrijf met dat wattenstaafje een (geheime) boodschap op het papier.
4. Neem een watje en dop een kant van je watje in de (NH₄)₂CO₃ oplossing.
5. Wrijf met dat watje over je eerder geschreven (geheime) boodschap.
6. Kijk daarna wat er gebeurt met je (geheime) boodschap .

b.Waarneming (+ foto’s)

– Wanneer je de boodschap opschrijft met de CuSO₄ oplossing kun je hem niet zien.

– Daarna wrijf je er met de (NH₄)₂CO₃ oplossing over en verschijnt de blauwe boodschap.

– De boodschap verschijnt in een licht blauwe kleur en wordt beter zichtbaar en leesbaar.

4.Reflecteren

CuSO₄ -> Cu²⁺ + SO₄^2-

(NH₄)₂CO₃ -> H₂O + CO₂ + 2 NH₃

 

Cu²⁺ + 4 NH₃ -> [Cu(NH₃)₄]²⁺ (zorgt voor de blauwe kleur)

(NH₄)₂CO₃ dissocieert en vormt andere kleinere moleculen: H₂O, CO₂ en NH₃.
CuSO₄ ioniseert en vormt zijn ionen: Cu²⁺ en SO₄^2-.

Wanneer het in contact komt met ammoniakdamp, vervangt NH₃ watermoleculen uit de Cu-coördinatenschil. De vorming van een helder blauw goed gedefinieerd complex wordt waargenomen.

 

 

Een Cu²⁺ ion vormt samen met vier NH₃ atomen een complex. Dit complex zorgt bij deze proef voor waar te nemen de blauwe kleur van de (geheime) boodschap.

5. Aanvullingen

KLIK – KLIK – KLIK