Anorganische Chemie
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Anorganische Chemie Anorganik ist mehr als nur Salze; hier gibt es Antworten auf Fragen rund um die "unbelebte Chemie" der Elemente und ihrer Verbindungen.

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Alt 04.08.2017, 21:03   #1   Druckbare Version zeigen
heim_chemiker  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
Unbekannte Kupfer und Eisenverbindung

Guten Abend,
ich bin neu im Forum und wusste nicht ob ich jetzt im richtigen Bereich des Forums bin mit meiner Frage.
Ich probier es mal.

Meine Frage beläuft sich auf eine mir zur Zeit unbekannte Eisen-, Kupferverbindung.

Ein Bekannter hat mir, von seinem Sohn aus dem Chemiekasten o.ä, eine Kupferlösung gegeben. Ich sollte nun für ihn doch bitte das Kupfer zurückgewinnen da er es braucht.
Gesagt getan.
Ich habe mir Gedanken gemacht und da ich nicht viel zuhause hatte hab ich einfach mal getan was mir einfiel. Hab wahrscheinlich den kompliziertesten Weg genommen den es gibt, aber naja.
Ich habe die Kupferlösung etwas verdünnt, sie war vorher eher hellgrün matt.
Ich habe sie anschließend etwas mit Salzsäure <24%, aus dem Baumarkt von früher, versetzt.
Sie begann sich von leicht dunkelgrün zu leicht blau zu färben. So wie ich es aus der Ausbildung kannte. Hab mir kein Kopf gemacht.
Ich hab mir ein paar Eisennägel gesucht und sie in die Lösung gelegt.
Meine Vermutung war das das unedlere Eisen das Kupfer aus der Lösung reduziert und somit ausfällt.
So war es auch.
Es gab eine Gasentwicklung an den Nägeln und es begann ein Kupferfarbender Schwamm sich zu bilden.
Ich ging davon aus das die Gasentwicklung so lange dauerte, weil vllt das Kupfer, was abgeschieden wurde, eine leichte wechselwirkung mit der HCl einging und am Eisennagel wieder reduziert wurde.
CuCl2+HCl+Fe-->FeCl2+Cu+HCl |Ich geh davon aus das die HCl im ersten Moment als Katalysator wirkt
Cu+2HCl-->CuCl2+H2 | H2 war dann die Gasentwicklung
Soweit hatt alles geklappt. Ich konnte etwas Kupfer zurückgewinnen.
Jetzt hatte ich aber noch die restliche Lösung nach dem Filtern.
Ich dachte mir wenn ich sie jetzt mit Natron versetze müsste ich die restliche HCl neutralisieren.
Cu+CuCl2+HCl+FeCl2(war in der Lösung) +NaHCO3-->Cu+CuCl2+NaCl+H2O+CO2+FeCl2
Kupfer hätte ich nochmals durchs filtern rausbekommen. Dann hätte ich eine Lösung von CuCl2+NaCl+H2O+CO2+FeCl2
Gesagt getan. Am Anfang starke Gasentwicklung und Blasnebildung, war normal und dann haben sich grüne Partikel gebildet die immer mehr wurden. Ich ging davon aus das es Eisen(II)-chlorid-Tetrahydrat war.
Dann bei weiterer Zugabe verfärbte sich aber die Lösung braun bis schwarz.
Un hier ist der knackpunkt.
Ich weiß nicht was es nun ist.
Ich vermute vllt eine andere Eisenverbindung. Eisenoxid

Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen, weil ich steh auf dem Schlauch
Hoffentlich überfalle ich euch nicht mit soviel Text

MfG
heim_chemiker und Ahnungslos
heim_chemiker ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.08.2017, 23:02   #2   Druckbare Version zeigen
Ryan21 Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.099
AW: Unbekannte Kupfer und Eisenverbindung

Guten Abend und willkommen hier im Forum,

Wenn du einen Eisennagel in HCl legst, entwickelt sich Wasserstoffgas, da Eisen unedler ist und durch Protonen in Lösung zu Fe2+ oxidiert. Gleichzeitig reduzierst du an der Grenzfläche des Eisennagels die vorhandenen Cu2+-Ionen zu Cu. Diese Kombination wirkt als Lokalelement, bei dem sich auch Wasserstoff am Kupfer bildet, sich das Eisen aber weiter auflöst.
Hier hätte es wahrscheinlich genügt, wenn du den Eisennagel in die Lösung des Kupfersalzes gegeben hättest, ohne mit HCl anzusäuern.

Zur Neutralisation mit Natron sei gesagt: Da du den pH-Wert erhöhst, also Richtung neutral verschiebst, beginnen dir die Fe2+ und die noch vorhandenen Cu2+- Ionen als Hydroxide auszufallen. Das grünliche dürfte Cu(OH)2 sein, das bräunlich-schwarze eine Mischung diverser Eisenoxide/-hydroxide.

LG Ryan
Ryan21 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2017, 00:12   #3   Druckbare Version zeigen
heim_chemiker  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
AW: Unbekannte Kupfer und Eisenverbindung

Danke für die schnelle Antwort
Ich war mir nicht sicher ob es reichen würde die Nägel so in die Lösung zu geben. Deswegen wollte ich mit HCl nachhelfen.

Meine waghalsige Vermutung wäre noch Eisen(II)-carbonat gewesen
Naja. Jetzt habe ich aber noch diese Lösung übrig aus dem Eisen/Kupfer Gemisch.

Mir fällt jetzt nicht ein wie ich das Eisen und das restliche Kupfer aus der Lösung bekommen könnte, um die Lösung anschließend zu entsorgen. Ohne zum Wertstoffhof gehen zu müssen.

Meine Idee wäre es vllt mit Aluminiumfolie

Aber dann hätte ich eine Lösung die Aluminium enthält. Das kann ich leider auch nicht entsorgen.
Und wie ich das Aluminum wieder ausfällen kann fällt mir auch gerade nicht ein.

MfG
heim_chemiker

Geändert von heim_chemiker (05.08.2017 um 00:34 Uhr)
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Alt 05.08.2017, 01:53   #4   Druckbare Version zeigen
MatzeB Männlich
Mitglied
Beiträge: 390
AW: Unbekannte Kupfer und Eisenverbindung

Jetzt habe ich eine Frage: Wozu braucht er das Kupfer? Du siehst ja selbst, dass die Reduktion zu elemetarem Kupfer ziemlicher Aufwand ist. In der industrie wird entweder das CuO mit Kohlenstoff reduziert, für reines bis sehr reines Kupfer, wird eine Kupfer-Lösung elektrolysiert. Beides keine Verfahren, die eine Einzelperson sinnvoll durchführen kann. Weiterhin "verschwendest" du andere Chemikalien wie FeCl2. Da ist es sinnvoller, Kupfer einfach zu kaufen.
MatzeB ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2017, 09:14   #5   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.997
AW: Unbekannte Kupfer und Eisenverbindung

Zitat:
Zitat von MatzeB Beitrag anzeigen
Da ist es sinnvoller, Kupfer einfach zu kaufen
oder einfach aus einem alten Kabel zu entnehmen. Kostst nichts.
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The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
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Alt 05.08.2017, 10:49   #6   Druckbare Version zeigen
heim_chemiker  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
AW: Unbekannte Kupfer und Eisenverbindung

Der Bekannte hat mich darum gebeten das Kupfer zurück zugewinnen, weil er es anscheinend für eine neue CuCl2 lsg zum Leiterplattenätzen braucht o.ä. Die alte sei das verunreinigt.
Ausßerdem meinte er wenn ich es nicht will/kann würde er es einfach kanalisieren. Da dachte ich mir, lieber versuch ich es ein groteil des Kupfers zu recyceln, bevor es in der Kanalisation landet und in die Umwelt gelangt.
Auserdem wollte ich nicht das sein Sohn das mitbekommt, da ich nicht will das er so unachtsam mit chemikalien umgeht. Er möchte mal chemiker werden also muss er auch lernen Gefahrenstoffe zu entsorgen oder zu neutralisieren.
Aufwändig fand ich es nicht umbedingt. Weiß jetzt nur nicht was ich mit der weiteren Lösung anstellen soll, da ja noch etwas Kupfer enthalten ist, sowie Eisenverbindungen.
Über nach ist die lösung jetzt von basisch zu neutral gewechselt.
Wie geschrieben, würde gerne alles aus der Lösung rausholen damit ich sie entsorgen kann, aber die frage ist nur wie.
Heute morgen viel mir noch ein vllt mit Magnesium zu Magnesiumchlorid. Das ist glaube nicht so schädlich wie die Eisensalzen in der Menge. Auch wenn es nicht viel lösung ist.

Geändert von heim_chemiker (05.08.2017 um 10:57 Uhr)
heim_chemiker ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2017, 11:31   #7   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.997
AW: Unbekannte Kupfer und Eisenverbindung

du kannst die Lösung auch einfach ins Freie stellen, bis alles Wasser verdunstet ist und dann über den Restmüll entsorgen
__________________
The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
chemiewolf ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2017, 11:44   #8   Druckbare Version zeigen
heim_chemiker  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
AW: Unbekannte Kupfer und Eisenverbindung

An das habe ich auch gedacht. da es ja nicht viel ist. Problem ist ich wohne in einem Mietshaus mit hinterhof. Da kann ich leider nichts ins freie stellen da die nachbarn kinder und hunde haben.
Ich hab jetzt mal filtriert, somit konnte ich schon mal ein teil der Festoffe anbtrennen. jetzt ist nurnoch eine braune lösung mit niederschlag übrig. Womöglich Eisenoxid/hydroxid.
Meint ihr ein Grukenglas ist hitzefest zum eindampfen über einer flamme?

Was mich aber jetzt reizt ist es zu schaffen. Eine Kupferchloridlösung mit haushaltsmitteln auzuarbeiten und zu versuchen die lösung "schadstofffrei" zu bekommen.
Abernagut ich konnte ein großteil des kupfers abtrennen und ein teil des eisens auch.
Aber interessieren würde es mich ob es mit Magnesium klappen würde? oder klappt es nicht?
Müsste sich doch dann alles zu MgCl2 umsetzen. Somit kann man doch auch noch das Cu und Fe abtrennen oder?

Geändert von heim_chemiker (05.08.2017 um 11:55 Uhr)
heim_chemiker ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2017, 13:06   #9   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.456
AW: Unbekannte Kupfer und Eisenverbindung

Es wäre vorher hilfreich gewesen zu wissen,was die "Kupferlösung" sonst noch so enthielt.Recycling ist zwar grundsätzlich eine gute Idee,aber im Detail kann es dazu führen,daß man da mehr Abfall erzeugt,als es durch einfache Entsorgung der Fall gewesen wäre.
Die Reduktion mit Magnesium wird in wäßriger Lösung noch weniger effektiv sein als die mit Eisen.Man hätte hier u.U. die Lösung alkalisch stellen können,das ausgefallen Kupferhydroxid durch leichtes Erwärmen in Kupfer(II)oxid(braun-
schwarz) umwandeln und dieses dann abfiltrieren können.Das gettrocknete CuO hätte man dann später in HCl lösen können für Verwendung als Ätzlösung.
Eine Trennung von Kupfer/Eisenhydroxid/-oxid erscheint mir hier recht schwierig.
U.U. durch Zusatz von Weinsalz beim basisch stellen,so daß das Kupfer in Lösung bleibt.Aber wie gesagt,es wird immer mehr an Abfall.
Um welche MenGe Ausgangslösung geht es denn überhaupt?

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2017, 13:26   #10   Druckbare Version zeigen
heim_chemiker  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
AW: Unbekannte Kupfer und Eisenverbindung

Wie ich weiß wurde die lösung nur einmal benutzt. da er mal leiterplattenätzen ausprobieren wollte. Wahrscheinlich ist sie noch ziemlich rein sozusagen.
In der Lösung war nur noch geringfügig kupfer enthalten. lag daran das ich nicht richtig ausgespült habe. Das meiste war wohl Eisen.
Wär es gleich effektiver gewesen zu der Kupferchlorid lsg das Natron zuzugeben?. Und dann erwärmen und zu filtrieren?
Wie ich jetzt das Kupfer vom Eisen trennen soll, weis ich leider auch nicht. ich würde nochmal versuchen die Lösung anzusäurern in HCl und nochmal mit eisen das restliche kupfer rauszubekommen.
Die Menge beläuft sich vllt so auf 230ml vllt.
Ansich finde ich den weg den ich bisher hinter mir hab garnicht schlecht zur "aufarbeitung". Es hängt jedoch beim letzten schirtt im detail.
Was meinen sie mit Weinsalz?

MfG
heim_chemiker
heim_chemiker ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2017, 13:41   #11   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.997
AW: Unbekannte Kupfer und Eisenverbindung

Zitat:
Zitat von heim_chemiker Beitrag anzeigen
Meint ihr ein Grukenglas ist hitzefest zum eindampfen über einer flamme?
ein Kochtopf (vom Sperrmüll) ist besser.
__________________
The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
chemiewolf ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2017, 14:41   #12   Druckbare Version zeigen
kaliumcyanid Männlich
Mitglied
Beiträge: 19.234
AW: Unbekannte Kupfer und Eisenverbindung

Fachgerecht entsorgen (Schadstoffsammlung) und neu kaufen. Alles andere erzeugt nur noch mehr Arbeit, Aufwand, Abfälle, Energieverbrauch. Du hast schon so viele Chemikalien verbraucht und Versuche durchgeführt, dass du vermutlich Besitzer von sehr teuren, verunreinigten Kupfer-Verbindungen werden würdest.

Sparsamkeit und Umweltschutz ja, aber bitte sinnvoll.

Ähnlich effizient wäre es vermutlich, aus einem vollständig ausgebrannten PKW Materialien für ein neues Fahrzeug gewinnen zu wollen.
kaliumcyanid ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2017, 22:20   #13   Druckbare Version zeigen
heim_chemiker  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 15
AW: Unbekannte Kupfer und Eisenverbindung

würde der kochtopf aus metall nicht mit der lösung reagieren?
heim_chemiker ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2017, 23:59   #14   Druckbare Version zeigen
kaliumcyanid Männlich
Mitglied
Beiträge: 19.234
AW: Unbekannte Kupfer und Eisenverbindung

Das wäre, gemessen an der vorliegenden bunten Mischung, kaum relevant. Ergibt eben ein wenig mehr Verunreinigungen, die man dann umständlich abtrennen muss - sofern überhaupt feststellbar ist, welche Verunreinigungen vorliegen.
kaliumcyanid ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 06.08.2017, 00:09   #15   Druckbare Version zeigen
rettich Männlich
Mitglied
Beiträge: 5.670
AW: Unbekannte Kupfer und Eisenverbindung

Suchst Du auf dem Sperrmüllhaufen des Vertrauens nach einem emailliertem Kochtopf.
Der sollte das einmalig aushalten.
Ansonsten wäre ein Kupferdraht als Rohstoffquelle die bessere Wahl.
__________________
mfg: rettich

Man kann gar nicht so dämlich denken wie
andere Handeln.
Speziell im Strassenverkehr und im Labor.

Heute ist der erste Tag vom Rest deines Lebens.
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