Ionen-Analyse

1. Aufgabenstellung

Bestimme die dir unbekannte Zusammensetzung verschiedener Salzproben

 

Geräte und Chemikalien:

Brenner, Reagenzgläser; Deionat, Magnesiastäbchen, HCl (Salzsäure), NaOH (Natronlauge), NH4OH (gelöster Ammoniak), BaCl2 (Bariumchlorid), AgNO3 (Silbernitrat)

 

Hilfestellungen:

Zettel mit möglichen Ionen und den diversen Nachweismethoden.

Probe 1:

Weißer Niederschlag mit AgNO3                           → Cl-

Cl-+Ag+ → AgCl (Silberchlorid)

 

(Geruch nach Ammoniak beim Kochen mit NaOH)[1]      → Ammonium NH4+

NH4+ + OH- → H2O + NH3 (entweicht gasförmig)

 

Cl-NH4+ = Ammoniumchlorid

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Probe 2:

Violette Flammenfärbung                                      → K+

 

Aufschäumen mit verdünnter Salzsäure               → CO32-

2H+ + CO32- → H+2CO32-

 

 (K+)2CO32-

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Probe 3:

Gelbe Flammenfärbung                                          → Na+

 

Weißer Niederschlag mit Ba2+(NO3-)2                    → SO42-

Ba2+ + SO42- → Ba2+ SO42-

 

 (Na+)2SO42- = Natriumsulfat

 

Probe 4:

Purpurrote Flammenfärbung                                → Sr2+

 

Weiße Ausflockung mit AgNO3                            → Cl-

Siehe Probe 1

 

SrCl2 = Strontiumchlorid

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Probe 5:

Grüne Flammenfärbung                                        → Cu2+

 

Weißer Niederschlag mit Ba2+(NO3-)2                       → SO42-

Siehe Probe 3

 

CuSO4 = Kupfersulfat= Kupfervitriol

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2. Aufgabenstellung:

 

Geräte und Chemikalien:

Wie bei Aufgabenstellung 1; weiters KCl (Kaliumchlorid), KBr (Kaliumbromid), KI (Kaliumiodid), KNO3 (Kaliumnitrat), FeSO4 (Eisen-II-Sulfat), konz. H2SO4 (Schwefelsäure), Ammoniummolybdat, HNO3 (Salpetersäure), Na3PO4 (Natriumphosphat), CH3COOHNa (Natriumacetat), FeS (Eisen(2)-sulfid), Bleiacetatpapier (Pp(CH3COO)2), Eisen(III)-Chlorid (FeCl), Ammoniumhydroxid (NH4OH), Ammoniumthiocyanat (NH4CNS), Kaliumhexacyanoferrat-II = Gelbes Blutlaugensalz (K4[Fe(CN)6]), Kaliumhexacyanoferrat-III = Rotes Blutlaugensalz (K3[Fe(CN)6])

 

 

a) Nachweis von Chlorid, Bromid und Iodid

 

Stelle Lösungen (ein Körnchen genügt!) mit KCl, KBr und KI her. Versetze sie mit einem Tropfen Silbernitrat. Notiere die Farben der Niederschläge

 

Cl- + Ag+       → AgCl:       Weiß

Br- + Ag+       → AgBr:       Weiß mit Braungelbstich

I- +  Ag+         → AgI:          Weiß mit Grüngelbstich

 

b) Nachweis von Nitrat

 

-Löse ein Körnchen Kaliumnitrat in etwas Deionat

-Löse in einem zweiten Reagenzglas etwas FeSO4 in wenig Deionat und gieße es in die Kaliumnitrat Lösung.

Nun unterschichte ca. 1ml konz. Schwefelsäure[2]

 

Beobachtung:

Unter Verwendung der oben angegebenen Mengen leider keine Nachweis geglückt, mit konzentrierter Schwefelsäure und einer Übermenge Kaliumnitrat war allerdings zu beobachten, dass die ungelösten KNO3 Flocken auf der schwereren Säure „schwammen“.

Theoretisch: Die schwerere Schwefelsäure löst sich charakteristischerweise nicht in der nitrathaltigen Lösung und sinkt zu Boden, es wird ein bräunlicher Ring sichtbar.

 

c) Nachweis von Phosphat

 

-Löse ein Körnchen Ammoniummolybdat in etwas Deionat und tropfe 3 Tropfen konz. Salpetersäure dazu

-Löse in einem zweiten Reagenzglas etwas Natriumphosphat in Deionat und gieße diese Flüssigkeit zur 1. Lösung

 

Beobachtung: Die Flüssigkeit wird gelbgrün-durchsichtig und es bildet sich ein grüngelber Niederschlag

 

d) Nachweis von Acetat

 

Tropfe zu einigen Körnchen Natriumacetat etwas verdünnte Schwefelsäure. Überprüfe den Geruch und halte ein Stückchen feuchtes Indikatorpapier über das Reagenzglas (Ohne das Reagenzglas zu berühren!).

 

Beobachtung: Leider keine! In einer Nachbargruppe machte sich starker Essiggeruch bemerkbar  und das Indikatorpapier färbte sich rötlich.

 

Erklärung: Der sich bildende Essig verdampft und lässt sich nasal als auch mit dem Indikator nachweisen. Zu einer Verfälschung käme es allerdings, wenn das Papier das Glas berühren würde. Damit würde nämlich nur die Schwefelsäure nachgewiesen.

 

2CH3COONa + H2SO4→ CH3COOH + 2 SO4

e) Nachweis von Sulfid

 

Versetze etwas Eisen(2)-sulfid mit 3 Tropfen HCl und halte ein Stück feuchtes Bleiacetat-Papier über die Öffnung des Reagenzglases. Im ABZUG!

 

Beobachtung: Das Bleiacetatpapier verfärbt sich bräunlich-schwarz und es verbreitet sich ein starker Geruch nach faulen Eiern

 

Erklärung:

FeS +  2HCl                          → FeCl2 + H2S (Schwefelwasserstoff- übler Geruch)

Pp(CH3COO)2 + H2S         → PpS + 2COH3COOH (schwarzes Bleisulfid)

 

 

f) Nachweis von zwei- und dreiwertigem Eisen (Fe2+ und Fe3+)

 

 

Fe(II)-sulfat

Eisen(III)-chlorid

NaOH

Schwarz

Roter Niederschlag

NH4OH

Braunstich

Orange-rostiger Niederschlag

NH4CNS

X → mit Salpeter rötlich

Dunkelblutrot

Gelbes Blutlaugensalz

Türkisblau

Dunkelcyaninblau[3]

Rotes Blutlaugensalz

Dunkelcyaninblau3

Orangerot

 

 

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3. Aufgabenstellung:

Bestimme die dir unbekannte Probe

 

Orange Flammenfärbung                                       → Na+

 

Es gelang uns in der Probe folgende Kationen nachzuweisen:

Chlorid, Iodid, Bromid, Bariumchlorid

 

Das tatsächliche Kation konnten wir allerdings nicht feststellen, da die Lösung schon bei der Zugabe von Deionat zu schäumen begonnen hatte und zum Zeitpunkt der Salzsäurezugabe bereits alles Kohlendioxid entwichen war. (Unzureichend gereinigte Reagenzgläser?)

 

(Aufschäumen mit verdünnter Salzsäure             → CO32-)

Sie erste Aufgabenstellung, Probe 2

 

Na2CO3



[1] Leider hatten Stefan und ich beide eine verstopfte Nase und können diese Behauptung deshalb nicht mit Sicherheit verifizieren.

[2] Mit Hilfe der Lehrkraft

[3] Berlinerblau;  Lösungen müssen stark verdünnt sein!