Versuch 85: Reaktion von Kupfer mit Schwefel - Einleitung

Kupfer und Schwefel gehören zu den bekannteren Elementen auf unserer Erde. Kupfer gehört zu den Gebrauchsmetallen, aber Schwefel bringen wir nur mit beißenden Dämpfen, Vulkanen, Alchemie oder Schiesspulver in Verbindung.

Es ist an der Zeit dem Schwefel seinen Soloauftritt zu bieten: Sehen wir von seinen „normalen“ Elementeigenschaften ab, also seiner bei Raumtemperatur festen Form, seiner Neigung zur Reaktion mit Sauerstoff (Verbrennung mit blauer Flamme) und anderen Metallen (wie hier dem Kupfer) und seinen unterschiedlichen Modifikationen, so bleibt der Schwefel immer noch als Element des Lebens. Neben dem Kohlenstoff ist er wichtigste Basis organischer Strukturen, die sich in allen Lebewesen finden. Proteine sind Grundbausteine biologischer Strukturen. Diese sind wiederum aus Ketten von Aminosäuren aufgebaut und hier kommt der Schwefel ins Spiel.

Er ist den Aminosäuren Cystein und Methionin enthalten. Die vom eingebundenen Schwefel verursachten Disulfidbrückenbindungen stabilisieren viele Proteine. Sie führen auch zum Vorurteil Nummer 1, dem der Schwefel ausgesetzt ist. Gemeinhin verbindet man mit ihm den Gestank nach faulen Eiern.

Wie auch in diesem Experiment erkennbar wird, riecht Schwefel gar nicht nach faulen Eiern. Faule Eier riechen nach Schwefelwasserstoff, einer Verbindung, die sich in den Proteinen des Eies bildet. Dort sind es ja, wie eben erwähnt die Aminosäuren, die den Schwefel für den Stinkbombenstoff enthalten. Schwefelbakterien können mit Hilfe des Schwefelwasserstoffs und Schwefels Photosynthese betreiben und damit Sauerstoff produzieren. Diese Funktion mag gerade in den frühen Jahren der Erdgeschichte sehr wichtig gewesen sein.

Sicherheitssymbole

Als Schülerversuch geeignet. Schutzbrille tragen! Im Abzug arbeiten! Schwermetalle im Sammelgefäß sammeln oder umwandeln.

Chemikalien

  • Kupfer
  • Schwefel

Materialien

  • Reagenzglas
  • Reagenzglashalter
  • Stativ,Luftballon
  • Bunsenbrenner

Durchführung

Man gibt etwas Schwefelblüte (Schwefelpulver) in ein Reagenzglas und fügt ein Stück gefaltetes Kupferblech hinzu. Schwefel und Kupfer sollten sich berühren.

Das Glas wird mit einem Ballon verschlossen und auf einer Waage gewogen. Danach spannt man es in ein Stativ ein und erhitzt den Schwefel und das Kupferblech. Nach dem Abklingen der Reaktion wiegt man das Reagenzglas wieder.

Entsorgung

Die Reste werden in den Sammelbehälter für Schwermetalle gegeben.

Ergebnisse

Durch das Erhitzen des Schwefels entsteht flüssiger und gasförmiger Schwefel. Dieser reagiert mit dem Kupfer, was durch Aufleuchten des Bleches zu erkennen ist.

Wiegt man das entstandene Produkt nach der Reaktion erhält man ein fast identisches Ergebnis, wie beim Wiegen vor der Reaktion (38.38g bzw. 38.39g). Kleine Veränderungen können hierbei auf die Genauigkeit der Waage zurückgeführt werden. Schon kleinste Verunreinigungen oder Luftstöße verändern die Messungen in der letzten Stelle. Undichte Stellen im Ballon können das Ergebnis ebenfalls verfälschen.

Generell gilt bei einer chemischen Reaktion das Gesetz von der Erhaltung der Masse:

Masse der Eingangsstoffe (Edukte) = Masse der Ausgangsstoffe (Produkte)

Das Kupfer reagiert bei diesem Versuch mit dem Schwefel zu Kupfersulfid.

Oxidation: Cu → Cu2+ + 2e-

Reduktion: S + 2e- → S2-

Gesamt: Cu + S → CuS

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Hinweise

Da bei der Reaktion Schwefeloxide entstehen sollte der Versuch sicherheitshalber im Abzug durchgeführt werden.

Versuchsvideo

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Versuchsbild

Bild zu Versuch: Reaktion von Kupfer mit Schwefel

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NEU

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