Darstellung von Kupfersulfat Pentahydrat [7758-99-8]

Kupfersulfat Pentahydrat [7758-99-8-A]            CuSO4  5 H2O

Im Labor wird Kupfersulfat aus Kupfer(II)-oxid und verdünnter Schwefelsäure hergestellt. Auch das Einwirken von konzentrierter heißer Schwefelsäure auf metallisches Kupfer führt zu Kupfersulfat. Kleine Mengen Wasserstoffperoxid beschleunigen die Auflösung des Metalls bereits bei Raumtemperatur.

Das Kupfersulfat Pentahydrat verliert bei 30 C zwei Mol Wasser, bei 110 C weitere zwei Mol und ist bei 250 C wasserfrei. Das wasserfreie Kupfersulfat dient im Labor als Trockenmittel für Ethanol und Essigsäure.

Quelle: Römpp Lexikon Chemie - Version 2.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1999 The Merck-Index, Version 13, Whitehouse Station N.J.: Merck & Co., Inc. 2001
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HTML/Text: Mephisto
Letzte Aktualisierung: 09/03/06

Andere Bezeichnung: Kupfervitriol

Züchtung von Kupfersulfat-Kristallen

Kupfersulfat bildet intensiv blaue Kristalle, die ein Musterbeispiel für das trikline Kristallsystem sind. Da sich Kupfersulfat bei Raumtemperatur gut in Wasser löst, wachsen die Kristalle nach der Verdunstungsmethode relativ schnell, weshalb Kupfersulfat eines der meistbenutzten Züchtungssubtanzen ist. Einsteigern wird empfohlen, sich mit der Anleitung 'Hinweise zur Züchtung von Einzelkristallen' vertraut zu machen.
Die auf den Fotos dargestellten Kupfersulfat-Kristalle wurden über einen Zeitraum von zwei Jahren bei Raumtemperatur nach der Verdunstungsmethode gezüchtet. Sie haben eine Kantenlänge von rund 20 cm und wiegen jeweils 1300 g.

Durchführung: Zuerst wird eine ausreichend große Menge an gesättigter Kupfersulfat-Lösung hergestellt, in der die kleinen Impfkristalle später weiterwachsen können. Man löst dazu 40 g Kupfersulfat Pentahydrat pro 100 ml Wasser, erwärmt die Lösung bis alles gelöst ist und filtriert sie heiß in ein sauberes Gefäß. Die empfohlene Mindestgröße des Ansatzes beträgt 500 ml. Die Lösung wird nun je nach Größe einen bis mehrere Tage an einem warmen, erschütterungsfreien Ort stehen gelassen. Nach Ablauf der Zeit sollten sich einige Kupfersulfat-Kristalle am Boden und an den Wänden des Gefäßes gebildet haben. Ein besonders gut ausgebildetes Exemplar kann im weiteren Verlauf als Impfkristall dienen. Die Lösung wird jetzt in eine anderes sauberes Gefäß filtriert, wobei die abgetrennten Kupfersulfat-Kristalle, die nicht als Impfkristalle weiterverwendet werden sollen, beim nächsten Ansätzen einer gesättigten Lösung wieder verwendet werden können.
Den Impfkristall befestigt man mit durchsichtigem Kunststoffgarn an einem Holzkreuz, welches auf das Gefäß gelegt wird, sodass der Impfkristall in der Mitte des Gefäßes positioniert wird.
Der Impfkristall sollte an der Garn-Schlinge weder zu nah am Boden, noch zu nah an der Flüssigkeitsoberfläche in der gesättigten Kupfersulfat-Lösung hängen. Nun wird die Lösung einige Zeit lang sich selbst überlassen. Rund alle zwei Wochen sollte überprüft werden, ob sich kleine Kristallkeime auf der Oberfläche des Impfkristalls gebildet haben. Ist dies der Fall, so müssen diese sofort entfernt werden, bevor sie fest mit dem Impfkristall verwachsen. Hierbei empfiehlt es sich Handschuhe zu tragen, um keine Fettspuren auf dem Kristall zu hinterlassen. Auch Salzkrusten die am Gefäßrand nach oben wachsen müssen entfernt werden. Es zeigte sich, dass die störende Salzkrusten-Bildung in Glasgefäßen stärker auftritt, als in Kunststoffgefäßen. Dem kann entgegengewirkt werden, wenn etwas Fett in Gefäßinneren über dem Flüssigkeitsstand aufgetragen wird. Schmierfett eignet sich gut, da es nicht verrottet.
Sobald der Kristall groß genug ist, wird er aus der Lösung genommen, abgetrocknet und das Garn direkt an der Kristalloberfläche abgeschnitten. Natürlich kann weitere gesättigte Lösung produziert werden, in der das Wachstum weitergehen kann. Es sollte allerdings darauf geachtet werden, dass die gesättigte Lösung einige Zeit lang steht und nicht übersättigt ist. Einer übersättigten Lösung fehlt es an Kristallisationskeimen; beim Umrühren, Reiben mit einem Glasstab an der Gefäßwand oder eben dem Einbringen des gezüchteten Kristalls, fällt Kupfersulfat in einem spontanen Vorgang meist als feines Pulver aus. Dies und die dabei freiwerdende Kristallisationswärme können die Oberfläche des gezüchteten Kristalls irreparabel schädigen. Ein längeres Stehen der gesättigten Lösung verhindert meist durch den Einfall von Staub, dass sich die Lösung im übersättigten Zustand befindet.

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Letzte Aktualisierung: 09/03/06