Het bepalen van de empirische formule

1. Dehydrating the Hydrate

1. Weeg nauwkeurig een monster van koperchloridehydraat af en plaats het in een voorgedroogde en gewogen smeltkroes. Het is belangrijk dat de smeltkroes boven de 120 °C wordt gedroogd om alle geadsorbeerde vocht te verdrijven. Typisch is 1–2 g van het materiaal voldoende.
2. Verhit het monster met een Bunsenbrander of andere vlambron tot het van groenblauw naar roodbruin van kleur verandert (Figuur 1). Deze kleurverandering is kenmerkend voor de watervrije vorm van koperchloride. Het deksel kan op de smeltkroes blijven om spatten te voorkomen, maar moet iets worden geopend om waterdamp te laten ontsnappen.
   1. Roer het monster om er zeker van te zijn dat het water uit het hele monster is verdreven en de kleur constant is overal.
   2. Alternatief kan het monster in een droogkast boven de 110 °C worden geplaatst.
3. Koel het monster af in een droogkast. Dit voorkomt dat water het monster opnieuw hydrateert.
4. Meet de massa van het watervrije monster. Het verschil komt overeen met het water van het hydraat dat bij het verwarmen verloren is gegaan.

Figuur 1. Bunsenbrander met keramische smeltkroes.

2. Isoleren van Koper

1. Breng het monster over naar een 100 mL beker en los het monster op in 50 mL gedeïoniseerd water. De oplossing moet weer blauw worden, typisch blauwer dan het gehydrateerde materiaal.
2. Voeg een kleine hoeveelheid (~0.20 g) aluminiummetaal toe aan de beker. Dit zal ervoor zorgen dat het koper wordt gereduceerd tot een roodachtig metaal, en het aluminium zal oxideren tot kleurloze Al³⁺. De blauwe kleur van de oplossing moet verdwijnen terwijl de Cu²⁺ ionen Cu⁰ vormen. Na 30 min, voeg extra kleine stukjes aluminium toe om ervoor te zorgen dat al het koper is gereduceerd tot vast koper.
   1. De oplossing bevat nu Al³⁺ ionen, vast koper, en een kleine hoeveelheid vast aluminium.
3. Los eventueel overtollig aluminium op door ~5 mL van 6 M HCl toe te voegen. Aluminium is amfoteer, wat betekent dat het kan reageren en oplossen in aanwezigheid van een zuur of een base.
4. Vacuum filter de kleurloze oplossing in een Büchner trechter bevattende een vooraf gewogen stuk filterpapier. Spoel af met absolute ethanol. Laat het monster drogen in de lucht (niet in een oven) om de vorming van koper (II) oxide te voorkomen.
5. Meet de massa van het vaste koper om de massa van het chloride ion te bepalen door verschil.

3. Berekeningen

1. Bepaal de massa van het chloride ion door verschil:
   
2. Gebruik de molaire massa van elk bestanddeel van het materiaal om de mol van elk bestanddeel te bepalen.
3. Deel de mol van elk bestanddeel door de mol van het kleinste bestanddeel om de kleinste gehele verhouding van componenten te geven, ook bekend als de empirische formule van het materiaal.