Proef 33   Kleur en temperatuur.
oktober 2012


Benodigde chemicaliën en spullen:
Proef33a.JPG
Er staan 6 reageerbuisjes klaar.
Ged. water (H2O):ca. 6 mL
Kobaltchloride (CoCl2·6H2O): 2,5 gram
Loodacetaat (Pb(CH3COO)2): 0,4 gram
Calciumchloride (CaCl2):1,5 gram
Reageerbuisjes:6

Voorbereiding:

Doe in een droge reageerbuis 2,5 gram (bij 15°C) donkerrood kristallijn kobaltchloride (kanker­ver­dacht!). Verwarm en constateer dat de rode kristallen blauw worden. Hoe dat komt, zoek je uit in onderstaande proef. Daartoe doe je er 3,0 mL water bij om een verzadigde oplossing te maken. Het kobaltchloride lost gemakkelijk op. Verdeel de rode oplossing gelijk over 3 reageerbuisjes, de buisjes (1), (2) en (3).
Neem drie andere reageerbuisjes, t.w. (A), (B) en (C). Doe in (A) 0,4 gram loodacetaat (giftig!) en voeg 1 mL water toe waarin het loodacetaat oplost. In reageerbuisje (B) gaat 1,5 gram calciumchloride en ook 1 mL water. Tenslotte, doe in een reageerbuisje (C) 1 mL water.

Uitvoering van de proef:

Verwarm reageerbuisje (1) voorzichtig. De inhoud verandert van rood in blauw. Laat afkoelen. De kleur verandert terug in rood. Je kunt het verwarmen en afkoelen herhalen.
Verwarm opnieuw reageerbuisje (1) en ook (A). (1) wordt natuurlijk weer blauw. Voeg je de warme inhouden bij elkaar, dan zie je, naast een wit neerslag, dat de vloeistof rood wordt. Verwarmen daarna heeft nauwelijks effect.
Voeg nu de koude inhoud van de reageerbuisjes (2) en (B) bijeen. De kleur wordt nagenoeg blauw. Bij verwarmen misschien iets blauwer, maar na afkoelen blijft het mengsel nagenoeg blauw.
Voeg dan de inhoud van reageerbuis (3) en (C) bij elkaar, dat wil zeggen verdun de oplossing wat. De kleur wordt door verdunnen hooguit ietsje lichter rood. Verwarmen leidt echter nog steeds tot (nagenoeg) blauw worden van de oplossing. De blauwe kleur is intensiever dan de rode.

Proef33b.JPG
Rood en blauw.

Verklaring:

Kobaltionen vormen met water zowel als met chloride complexe ionen. Die met water zijn rozerood, die met chloride zijn blauw. Het geheel is een endotherme evenwichtsreactie:
warmte + Co(H2O)62+ (aq) + 4 Cl¯ (aq) ⇆ CoCl42¯ (aq) + 6 H2O
De tekst in rood hoort niet bij de reactievergelijking maar dient slechts om het begrip endotherm te verduidelijken. Want dat wil zeggen dat door toevoer van warmte het evenwicht naar rechts verschuift. Zo gaat het blauwe chloorcomplex overheersen. Dat gebeurt ook als er met cal­ciumchloride chloride-ionen worden toegevoerd: die drukken eveneens het evenwicht naar rechts. Lood(II)­ionen echter binden chloride-ionen doordat lood(II)­chloride slecht oplosbaar is en neerslaat. Daarmee ver­schuift het evenwicht weer naar links (rood), net als door het extra water bij (C). In het eerste geval zijn er zoveel chloride-ionen verdwenen dat het blauwe complex niet meer kan ontstaan; maar wat extra water betekent slechts een lichte verschuiving waardoor de hete oplossing hooguit wat minder uitge­sproken blauw wordt. Daarom zal bij sterk verdunde op­los­singen het (roze)rode kobaltwatercomplex over­heer­sen.
Na afloop van de proef: 

De restanten gaan als anorganisch afval met zware metalen naar de milieustraat.

Klik hier voor een filmpje .WMV of hier .MP4    (7'03").