Modifizierte Fehlingsche Probe

[Glaskocher]

Es passiert in der Fehlingschen Probe auch irgendwas mit einem Kupfer-Komplex, weswegen die stöchiometrische Durchrechnung nicht ganz einfach ist

Der Tartrat-Komplex wird gebraucht, um das Kupfer im Alkalischen vor der Ausfällung als Hydroxid zu schützen. Das Kupfer wird so stark vom Tartrat komplexiert, daß die Konzentration der freien Kupfer-Ionen zur Hydroxid-Fällung nicht mehr ausreicht. Man könnte sonst nicht in einer Lösung mit dem zur Oxidation des Aldehydes nötigen pH-Wert arbeiten, ohne das Kupfer schon vorher als Hydroxid zu "verlieren". Die Dehydratisierung des Hydroxides zum Oxid ist beim benötigten pH-Wert ist auch nur eine Frage der Temperatur und Zeit. Zur Oxidation von Aldehydgruppen ist die Konzentration der Kupfer(II)-ionen neben dem Komplex ausreichend hoch. In diesem Redox-System gibt es zwei "Senken", in denen die Produkte aus dem System entfernt werden: Das Kupfer(I)-oxid fällt recht schnell aus und die durch Oxidation entstandene Carbonsäure bildet ein Natriumsalz.


In der Redoxgleichung spielt der Tartrat-Ligand keine Rolle und wird desgalb gerne weg gelassen. Zur Funktion des Reagenz ist er aber essentiell, weil er Nebenreaktionen unterbindet.

[lemmi]

In der Redoxgleichung spielt der Tartrat-Ligand keine Rolle und wird desgalb gerne weg gelassen. Zur Funktion des Reagenz ist er aber essentiell, weil er Nebenreaktionen unterbindet.

Das stimmt nicht ganz, essentiell ist das Tartrat nicht. Bei Einsatz von wenig Kupfersulfat mit viel Glukose braucht man in stark alkalischer Lösung keinen weiteren Komplexbildner, weil der "Polyol" Zucker das Kupfer ausreichend komplexiert - so wie Glycerin. Mein Versuch ziegt, daß das funktioniert. Bariumdisulfat hat nur viel zu viel Kupfersulfat genommen, deshalb hat seine Glukose nicht ausgereicht um bei Zugabe von NaOH eine klare, dunkelblaue Lösung zu bilden. Auch die Reihenfolge spielt eine Rolle. Erst NaOH zum Kupfersulfat gibt Kupferhydroxid, das in Gluckoselösung schwieriger wieder aufzulösen ist, als wenn man NaOH zu einer Glukose-Kupfer-Mischung gibt, wo sich sofort der dunkelblaue Komplex bildet. Natürlich ist Benedikts oder Fehlings Reagenz da bequemer in der Anwendung, weil man solche Feinheiten nicht beachten muss.

@ Bariumdisulfat: du hast die Mengenangaben in der Vesuchsbeschreibung dahingehend geändert, daß du noch mehr Kupfersulfat zusetzt, um den Ausdruck "gesättigte Lösung" zu rechtfertigen. Aber das wird nicht funktionieren! Aus dem oben von mir genannten Grund wirst du so keine klare dunkelblaue Lösung zustandebekommen. Verzichte auf die gesättigte Lösung! Nimm weniger Kupfersulfat und probiere es aus!
Du musst die Rekation nicht stöchiometrisch berechnen. Aber die Erklärung musst du Vervollständigen, und zwar in Textform. Die Reaktionsgleichung, was mit der Glukose passiert, ist zweitrangig. Aber recherchieren, verstehen und qualitativ erklären (an der Erklärung sieht man, ob der Schreiber die Reaktion verstanden hat) was passiert, das musst du.
Und das Reaktionsprodukt KupferI-Oxid ist nach dem Eindampfen nicht nur "leicht" verunreinigt! Nochmal: was muss man tun, um es von den Verunreinigungen zu trennen?

[Bariumdisulfat]

Ich hätte mal ne Frage :
In der Anleitung zum Versuch steht, dass Kupfer(I)-oxid entsteht, jedoch finde ich in anderen Quellen nur Cu₂O. Kupfer(II)-oxid ist doch schwarz, oder täusche ich mich? Wieso ist das gemisch dann Braun-Orange? Das heißt doch, dass Kupfer(I)-oxid enthalten ist? Oder ist die Farbe mit Nebenreaktionen zu begründen?

Entschuldigung, dass ich den Versuch immer noch nicht überarbeitet habe , aber das folgt so schnell ich kann...

[NI2]

Kupfer(I)-oxid

=

Cu₂O

[Bariumdisulfat]

*hust* dachte immer das (II) stehe für zwei Kupferatome... *hust*

MfG
BaS₂O₇

[lemmi]

Nein, das (II) steht für die Oxidationsstufes des Kupfers. Kupfer ist im Kupfersulfat und Kupfer(II)-oxid CuO zweiwertig. Im Kupfer(I)-oxid ist es einwertig, während der Sauerstoff immer zweiwertig ist, daher die Formel Cu₂O.
Das ist genau der springende Punkt bei der Reaktion, die sich in diesem Versuch abspielt: daß das zweiwertige zum einwertigen Kupfer reduziert wird, was mit bestimmten Zuckern (und anderen Susbtanzen) geht, mit anderen Zuckern aber nicht!

Hast du mal zugesehen, die Mengen so zu variieren, daß du die erwartete tiefblaue Lösung hinbekommst?

[Bariumdisulfat]

Ja, ich habe mal ein bisschen Experimentiert und die Farbe (glaube es lag an zu wenig NaOH und dem falschen Verhältnis von CuSO4 zu Glucose) hinbekommen. Heute irgendwann mach ich ein Bild...
Ich habe es auch mal mit Sacharose probiert und es hat nicht geklappt. Wie erwartet das Kupfersulfat wurde nicht reduziert.

MfG
BaS₂O₇

[lemmi]

Ja, ich habe mal ein bisschen Experimentiert und die Farbe (glaube es lag an zu wenig NaOH und dem falschen Verhältnis von CuSO4 zu Glucose) hinbekommen. Heute irgendwann mach ich ein Bild...
Ich habe es auch mal mit Sacharose probiert und es hat nicht geklappt. Wie erwartet das Kupfersulfat wurde nicht reduziert.

MfG
BaS₂O₇

Okay - jetzt fehlt noch, die Erklärung zu überarbeiten und das mit der Reduktion zu erklären.

[Bariumdisulfat]

Habe jetzt alles überarbeitet. Hoffe mal, dass jetzt alles richtig ist...

Zu den Bildern:
Leider sind sie etwas unscharf, die Kamera hatte leider auf den Hintergrund scharfgestellt.
Die Färbung nach der Zugabe von NaOH ist leider etwas verfälscht. Als ich das NaOH hinzugab, setzte die Reaktion in einem sehr kleinen Gebiet ein. Durch die Reaktionswärme zerfiel bereits etwas Kupfer(I)-hydroxid zu Kupfer(I)-oxid. Soll ich nach mal ein anderes Bild dazu hochladen?

MfG
Bariumdisulfat

[Xyrofl]

Nein, Alter, das ist alles so falsch wie es nur geht. Oxidationszahlen, Komplexbildung, Formulierungen, alles rickrolled wie auf einer Enigma...

Auch deine Vorstellungen von Kupfer(I)hydroxid und Hitze sind falsch. Die Hitze wird benötigt um die Reaktion des zweiwertigen Kupfers mit der Glukose zu beschleunigen, nicht um Kupfer(I)hydroxid zu zersetzen. Das Kupfer(I)hydroxid tritt in dem Versuch wohl nie auf, ich bezweifle fast, dass es sowas wirklich gibt. Der Komplexbildner ändert auch den Oxidationszustand nicht, er komplexiert Kupfer(II)Ionen, mehr bewirkt er nicht. Er bildet kein Kupfer(I)hydroxid.
In deinen Versuchen sieht man aber, dass das so alles nicht geht. Braun ist kein Zeichen einer negativen Reaktion, das ist fürchterlich und grün sollte nie etwas werden. Das ist genau das Problem, wenn man die Probe so "modifiziert", das ist unsicher ohne Ende.
Das ist so eine schlaue Modifikation als wenn einer sagt, er hätte ein modifiziertes Auto erfunden, es sieht aus wie ein normales Auto, fährt aber ganz ohne Bremse und Sicherheitsgurte. Das ist eben alles fahrlässig, was du da machst.

Offensichtlich weißt du überhaupt nicht, wie der Versuch zu erklären ist. Das ist auch nicht weiter schlimm, du musst das ja auch nicht erklären. Du brauchst dich nicht stressen, denn: Es besteht hier doch kein Publikationszwang! Mach einfach deine Versuche soweit wie du sie verstehst und wenn du nicht weiter kommst, dann kannst du uns fragen. Das ist ja der Sinn der Spielwiese, dass man da hochladen kann, wie man an etwas herumprobiert hat. Und ich denke, jetzt siehst du, wie sinnvoll so ein Bereich eben ist.
Aber erst nachdenken, dann nachfragen eben und nicht gleich veröffentlichen bevor du nachgedacht und nachgefragt hast. Du bekommst für die Publikationen absolut nichts, kein Geld und erst recht keinen Ruhm, besonders dann nicht wenn du mit lauter Fehlern allen auf die Nerven gehst. Wenn du weiter sowas machst, dann hassen dich alle, aber intelligente Fragen sind gerne gesehen.

Weniger ist oft mehr

[Pok]

Kupfer(I)-hydroxid gibt es. In der Literatur wird die Reaktion auch damit erklärt. So viele Fehler sind da nicht drin. Den Satz, der so klingt als wäre der Komplex ein Reduktionsmittel, kann man auch anders verstehen, sodass er richtig ist. Er ist nur etwas unklar formuliert. Dann fehlt noch eine "2" vor dem CuOH in der Reaktionsgleichung.

Was die Zuverlässigkeit des Tests angeht, kann man das in der Erklärung kritisieren.

grün sollte nie etwas werden

Das ist aber unsinnig. Grün ist deutlich von rot und gelb zu unterscheiden und überhaupt nicht schlimm, wenn "rot oder gelb" = positive Reaktion bedeutet. Jede andere Farbe bedeutet dann ein negatives Ergebnis (grün, blau, rosa, schwarz.....). Außerdem hat er ja ganz offensichtlich nachgefragt, sonst würde lemmi ja nicht in der Danksagung auftauchen. Positiv ist auch, dass er es mit verschiedenen Zuckern bzw. Proben getestet hat. Die Fotos könnten schärfer sein, aber ok...man erkennt ja jeweils die Farbe.

[lemmi]

Nur zur Klarstellung: ich habe nicht mit an dem Text geschrieben und keine Formeln vorgegeben! Das hat Bariumdisulfat alleine gemacht.

Ich finde den Versuch schon viel besser als beim ersten Mal. Die Beschreibung ist gut. Die Gleichungen sind richtig. Die Erklärung ist holperig und zeigt, daß da noch Klärungsbedarf besteht.

@Xyrofl: Bariumdisulfat hat den Versuch nicht "modifiziert ohne Ende". Das Vorgehen ist so in der Literatur beschrieben. Daß es Vor- und Nachteile hat sollte man durchaus noch diskutieren. Aber die Rekation ist insofern eindeutig, als sie reduzierende von nicht-reduzierenden Zuckern unterscheidet.

@Bariumdisulfat: deine Kamera hat ganz offensichtlich auf die Wand hinter den Gläsern scharf gestellt. Das kann man verhindern, indem man direkt hinter die Gläser ein weißes Blatt Papier o.ä. stellt.

[Xyrofl]

Eine ab initio Studie über die Struktur von Kupfer(I)hydroxid-Molekülen? Super, die SCF-Rechnungen kann er ja auch noch machen und in die Erklärung einbinden, dann wird das absurde Theater ganz perfekt.
Das ist zu viel für einen Tag.

[Pok]

Deine übertriebene Kritik ist zu viel. Jetzt wundert mich auch nicht mehr, wieso du 0 Artikel hast...bei diesen Ansprüchen. Die Quelle war wahllos gegoogelt. Noch ne Quelle: link. Aber vielleicht erhellst du uns besser mit einem selbst veröffentlichten Paper in Science, in dem erklärt wird, wieso CuOH nicht existiert? Der Junge ist Schüler und kein Doktor. Auf Chemiedidaktikseiten wird von CuOH gesprochen. Wenn er das auch tut, ist das völlig richtig so. Man muss hier nicht päpstlicher sein als der Papst oder professioneller als ein Professor.

[Xyrofl]

Nein, du bist es, der übertreibt, auch Artikel aus der akutellen Forschung, die fragen, ob dieser Stoff wohl doch existiert, machen die Sache lächerlich. Ich habe nichtmal gesagt, dass es auf keinen Fall existieren kann, ich sagte, ich glaube es fast nicht. Nochmal was er geschrieben hat:

Durch die Reaktionswärme zerfiel bereits etwas Kupfer(I)-hydroxid zu Kupfer(I)-oxid.

Das ist in absoluter Analogie zu dem Verhalten von Kupfer(II)hydroxid. Das schaut also aus, als wäre das einfach eine falsche Analogie, die er da gebildet hat. Das passt auch zu seiner Formulierung "Dank dem Komplex bildet sich Kupfer(I)hydroxid, das in der Hitze zerfällt. Deshalb habe ich darauf hingewiesen, dass es nicht so ist, dass sich erst das Kupfer(I)hydroxid bildet und die Hitze dazu da ist, dieses zu zersetzen.
Die Hitze ist dazu da, überhaupt erstmal die Reduktion zu bewirken. Das Kupfer(I)hydroxid kann sowieso eher nicht ausfallen, weil man doch extra einen Komplexbildner hat, der alles Kupfer in Lösung halten soll.

Der Junge ist Schüler und kein Doktor

Ja eben. Deswegen frage ich mich, was diese wild zusammengegoogelten Quellen sollen, außer ihn völlig verwirren.