Biologie und Chemie für Schülerinnen und Schüler am Gymnasium

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4. Die Bildung von Komplexverbindungen

Kupfer(II)-sulfat- Pentahydrat

Kupfer(II)sulfat-Pentahydrat

Die Bildung von Komplexverbindungen möchte ich an einem kleinen Experiment zeigen.
Zunächst sieht man hier Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat.
Das ist Kupfer(II)-sulfat mit eingelagertem Kristallwasser. Dieses wasserhaltige Kupfer(II)-sulfat sieht blau aus. Wir sehen es im Bild links im Reagenzglas. Im Bild steht rechts neben dem Reagenzglas steht die Vorratsflasche mit dem Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat.

Kupfersulfat wird erhitzt

Kupfersulfat wird erhitzt

Das wasserhaltige Kupfer(II)-sulfat wird entwässert. Das heißt, dass das Kristallwasser aus der Verbindung ausgetrieben wird. Wir sehen im Bild links im oberen Teil des Reagenzglases den Wasserdampf, der aus dem Reagenzglas austritt. Dort sieht das Reagenzglas von innen „beschlagen“ aus. Das blaue Kupfer(II)-sulfat nimmt langsam eine weiße Farbe an. Die Ränder des Kupfer(II)-sulfates sind schon weiß.

Kupfersulfat wird weiß

nach dem Erhitzen sieht das Kupfersulfat weiß aus

Übrig bleibt entwässertes Kupfer(II)-sulfat. Dieses sieht weiß aus, da das Kristallwasser ausgetrieben wurde. Im Bild links sehen wir das vollkommen entwässerte Kupfer(II)-sulfat im Reagenzglas. Die blaue Farbe ist völlig verschwunden.

Kupfersulfat wird in Wasser gelöst

entwässertes Kupfersulfat wird mit Wasser versetzt

Das entwässerte Kupfer(II)-sulfat wird nach Abkühlen des Reagenzglases mit Wasser versetzt. Die Lösung sieht hellblau aus. Das bedeutet, dass sich nun eine Komplexverbindung, oder besser gesagt komplexe Ionen in der Lösung gebildet haben:
Cu2+ + 6H2O → [Cu(H2O)6]2+
Diese besondere Art der chemischen Reaktion ist die Komplexbildungsreaktion.
Mehrere Teilchen verbinden sich zu einem komplexen Teilchen.
Aus einfachen Ionen, Kupfer(II)- Ionen, Cu2+ und Molekülen, Wassermolekülen H2O bilden sich komplexe Teilchen [Cu(H2O)6]2+ Hexaaquakupfer(II)-Ionen.
Diese komplexen Teilchen haben den räumlichen Bau eines Oktaeders. Diese komplexen Ionen sind also in einer räumlich regelmäßigen Form angeordnet.

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Punkt 5 Der Ligandenaustausch