ปฏิบัติการเคมี เรื่อง ปฏิกิริยาระหว่างสารละลาย คอปเปอร์ซัลเฟต กับ กรดไฮโดรคลอริก

วันที่ 9 สิงหาคม 2561 ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์โครงการห้องเรียนพิเศษ SMP โรงเรียนมะอาหัดอิสลามียะห์ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ใช้ห้องปฏิบัติการเพื่อทดลองปฏิกิริยาระหว่างสารละลาย คอปเปอร์ซัลเฟต กับ กรดไฮโดรคลอริก โดยมีอาจารย์      รอซาดา มะลี เป็นผู้สอน

คอปเปอร์ซัลเฟต (Copper(II) sulfate) เป็นสารประกอบ มีสูตรทางเคมี CuSO4 โดยเกลือนี้จะอยู่ในรูปสารประกอบที่มีน้ำและไม่มีน้ำอยู่ในโมเลกุล ในกรณีที่ไม่มีน้ำอยู่ในโมเลกุล (anhydrous form)จะปรากฏสีขาวเทา หากมีน้ำอยู่ในโมเลกุล (hydrated form, CuSO4.5H2O) จะมีสีน้ำเงิน
การใช้ประโยชน์
ใช้เป็นสารที่ใช้ในการวิเคราะห์ทดสอบ(analytical reagent)โดยเป็นส่วนผสมของสารละลาย Fehling’s และ Benedict’s สำหรับทดสอบน้ำตาลรีดิวซ์ (reducing sugars) ซึ่งน้ำตาลจะไปรีดิวซ์สารละลายคอปเปอร์(II) ซัลเฟต ได้ผลิตภัณฑ์เป็นตะกอนสีน้ำตาลแดงของคอปเปอร์(I)ออกไซด์ (Cu2O) นอกจากนั้น CuSO4 ยังเป็นส่วนผสมของสารละลายไบยูเรต (biuret solution) ที่ใช้ในการทดสอบโปรตีนอีกด้วย ในแวดวงการศึกษาที่พบได้บ่อยๆ คือ ใช้ CuSO4 ในการทดลองเรื่องการตกผลึก และการชุบทองแดงด้วยไฟฟ้า และใช้สาธิตปฏิกิริยาคายความร้อนโดยใช้แผ่นแมกนีเซียม(Magnesium ribbon) จุ่มลงในสารละลายของ CuSO4 นอกจากนั้นยังใช้ทดลองการเติมน้ำเข้าไปในโครงผลึก (hydration) โดยสังเกตได้จากสีของ CuSO4 ที่เปลี่ยนไป ซึ่งเมื่อให้ความร้อนกับ CuSO4.5H2O (สีน้ำเงิน) โมเลกุลของน้ำจะหลุดออกจากโครงสร้างได้ CuSO4 (สีขาวเทา) ในทำนองเดียวกันเมื่อน้ำเข้าไปอยู่ในโมเลกุลของ CuSO4 ก็จะกลับไปเป็น CuSO4.5H2O สังเกตได้จากการเปลี่ยนสีจากสีขาวเทาเป็นสีน้ำเงิน

กรดไฮโดรคลอริก หรือ กรดเกลือ (อังกฤษ: hydrochloric acid) เป็นสารประกอบเคมีประเภทกรดละลายในน้ำ โดยเป็นสารละลายของไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) เป็นกรดแก่, เป็นส่วนประกอบหลักของกรดกระเพาะ (gastric acid) และใช้กันอย่างกว้างในอุตสาหกรรมเป็นของเหลวที่มีพลังการกัดกร่อนสูง


กรดไฮโดรคลอริก หรือ มูเรียติกแอซิด ถูกค้นพบโดย "ญาบิร" (Jabir ibn Hayyan) ราวปี ค.ศ. 800 ช่วงปฏิวัติอุตสาหกรรม (Industrial Revolution) ถูกใช้อย่างกว้างขวางในการผลิตสารประกอบอินทรีย์ เช่น ไวนิลคลอไรด์ สำหรับผลิต PVC พลาสติก และ MDI/TDI (Toluene Diisocyanate) สำหรับผลิต โพลียูรีเทน, (polyurethane) และใช้ในการผลิตขนาดเล็กเช่น การผลิต เจลาติน (gelatin) ใช้ปรุงอาหาร, และ ใช้ฟอกหนัง กำลังผลิตในปัจจุบันประมาณ 20 ล้านเมตริกตัน ต่อปี (20 Mt/a) ของก๊าซ HClใน การผลิต กรดไฮโดรคลอริกปริมาณมากๆ จะเกี่ยวข้องกับการผลิตสารประกอบเคมีตัวอื่นๆในเชิงอุตสาหกรรมด้วยในอุตสาหกรรม คลอร์-อัลคะไล สารละลายเกลือจะถูกอิเล็กโตรไลซ์ จนได้ผลผลิตออกมาเป็นคลอรีน, โซเดียมไฮดรอกไซด์, และก๊าซไฮโดรเจน คลอรีนบริสุทธิ์ จะมาผสมกับก๊าซไฮโดรเจนแล้วเกิดเป็นก๊าซ HCl บริสุทธิ์ และปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นคือ เอ็กโซเทอร์มิก, ระบบติดตั้งนี้เรียกว่า ไฮโดรเจนคลอไรด์ โอเวน


Cl2 + H2 → 2HCl






ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์บริสุทธิ์ถูกดูด(absorption)ลงน้ำดีมิเนอไลซ์ได้เป็นกรดเกลือบริสุทธิ์ต่อ


ไป

วัตถุประสงค์ ทำการทดลองนี้เพื่อศึกษาปฏิกิริยาผันกลับได้
โครงการห้องเรียนพิเศษ SMP โรงเรียนมะอาหัดอิสลามียะห์ เปิดให้บริการแก่นักเรียนในโรงเรียนทุกช่วงชั้น เพื่อเป็นอีกหนึ่งแหล่งเรียนรู้ที่สำคัญทางวิทยาศาสตร์ ทางโครงการการหวังเป็นอย่างยิ่งว่านักเรียนในโรงเรียนจะมีเจตคติที่ดีและสนใจต่อการเรียนวิทยาศาสตร์มากขึ้น