Versuch 78: Reduktion von Kupferoxid mit Zink - Einleitung

Bäumchen wechsle dich! Das gilt auch im Fall des Experiments „Reduktion von Kupferoxid mit Zink“ für den Sauerstoff.

"Verbrennungen sind Reaktionen mit Sauerstoff" ist eine verallgemeinerte Aussage (die genauere Definition wird an anderer Stelle erwähnt; wir ersparen sie uns hier). Der Sauerstoff muss nicht unbedingt, wie für uns gewohnt aus der Umgebung (Luft) stammen. In folgendem Fall wechselt der Sauerstoff von einer Metallverbindung zum nächsten Metall. Dahinter steht eine Redox-Reaktion.

Genau genommen ist der Sauerstoff dabei passiv, er wird übertragen. Elektronenübergänge zwischen den Metallen lassen den Sauerstoff wandern. Was zeigt sich damit? Befasst man sich mit Metallurgie, also der Lehre der Metallgewinnung, spricht man von Reduktionsprozessen, die aus dem Metallsalz (auch Metallerz) wieder reine Metalle machen.

Die verwendeten Reduktionsmittel sind meist Kohle oder Strom, aber eben auch manchmal unedle Metalle. Die großtechnische Gewinnung von Kupfer wird zwar nicht mit Zink durchgeführt, Beispiele für metallische Reduktionsmittel sind aber Magnesium, Calcium oder Aluminium, das im Thermitverfahren verwendet wird, um Eisenoxide zu reduzieren.

Sicherheitssymbole

Als Schülerversuch geeignet. Schutzbrille tragen! Leichtentzündlich In den Abfall geben.

Chemikalien

  • 6.5g Zinkpulver
  • 8g Kupferoxid

Materialien

  • Reagenzglas
  • Holzklemme
  • Bunsenbrenner

Durchführung

Man mischt 6.5g Zinkpulver und 8g Kupferoxid in einem Reagenzglas. Das Reagenzglas wird in eine Holzklemme eingespannt und über der Brennerflamme erhitzt.

Entsorgung

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Ergebnisse

Nach einigem Erhitzen leuchtet das Gemisch unter Glühen auf. In den Reaktionsprodukten ist rotgoldenes Kupfer zu erkennen.

Kupferoxid wird durch das Zink zu elementarem Kupfer reduziert. Das Zink wird dabei zu Zinkoxid oxidiert.

Oxidation: Zn → Zn2+ +2e-

Reduktion: CuO + 2e- → Cu + O2-

Gesamt: CuO + Zn → ZnO + Cu

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