Grundpraktikum - Anorganische Chemie, AK Röhr, Freiburg - Albert ...

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14 KAPITEL 3. VORBEHANDLUNG DER PROBEN
Eine Spatelspitze der festen Analysensubstanz bzw. einige Tropfen der Probelösung werden auf der
Tüpfelplatte mit einigen Tropfen konz. HCl versetzt. Ein sauberes, ausgeglühtes Magnesiastäbchen
wird in die Lösung oder Suspension getaucht und in die oxidierende Bunsenflamme gebracht. Alternativ
kann auch die Tüpfelplatte direkt an die Luftzufuhr des Brenners gehalten und ein glühendes
Magnesiastäbchen eingetaucht werden. Farben: Natrium: intensiv gelb, Kalium: fahlviolett, Calcium:
ziegelrot, Strontium: tiefrot, Barium: grün, Kupfer: blaugrün
Trockenes Erhitzen: Einige Stoffe zersetzen sich beim trockenen Erhitzen, andere
geben Kristallwasser ab. Dabei können Gasentwicklung und ein Farbwechsel des Rückstandes
auftreten, die Rückschlüsse auf den Inhalt der Analysensubstanz zulassen.
Eine Spatelspitze der Probe wird in einem kleinen Reagenzglas erhitzt. Anschließend wird der
Glührückstand (Farbe?) auf Löslichkeit in verd. HCl untersucht.
Erhitzen mit H2SO4: Beim Erhitzen mit verd. Schwefelsäure steht vor allem die
saure Wirkung der H2SO4 im Vordergrund: leicht flüchtige Säuren werden ausgetrieben,
instabile Säuren wie Kohlensäure oder schwefelige Säure zerfallen in ihre Anhydride.
Konz. Schwefelsäure ist zusätzlich oxidierend und wasserentziehend, sodass hier
noch weitere Reaktionen wie die Oxidation von Iodid zu Iod auftreten können.
Eine Spatelspitze der Probe wird in einem Reagenzglas mit wenigen Tropfen verd. H2SO4 kurz erhitzt.
Anschließend wird noch ca. 1ml konz. H2SO4 vorsichtig hinzugefügt und das Erhitzen wiederholt.
Für beide Schritte werden entstehende Gase und Aussehen der Probensubstanz beobachtet!
Boraxperle: Einige Übergangsmetallionen verursachen charakteristische Farben,
wenn sie in Kristalle oder Gläser eingelagert werden. Boratglas ist zwar nicht lange
an Luft haltbar, schmilzt aber schon bei relativ niedrigen Temperaturen und ist
daher für eine Nachweisreaktion gut geeignet. Eine Besonderheit stellt die Boraxperle
mit Kupfer bei Anwesenheit von Zinn(II) dar. Dabei wird Zinn(II) zu Zinn(IV) oxidiert
und Kupfer zum Element reduziert. Letzteres wird im Boratglas kolloidal gelöst und
färbt die Perle dunkelrot (vgl. Cassiusscher Goldpurpur).
Ein Magnesiastäbchen wird in der Bunsenbrennerflamme ausgeglüht und heiß in Natriumtetraborat-
Pulver (Na2B4O7 · 10H2O oder besser: Na2(B4O5(OH)4 · 8H2O, ” Borax“) getaucht. Dabei bleibt
ein wenig Pulver am Stäbchen hängen und wird in der oxidierenden Flamme zu einem Glastropfen
verschmolzen. Dies wird solange wiederholt, bis der Tropfen etwa 1-2mm Durchmesser hat. Dann
wird solange geglüht, bis eine durch Rußpartikel entstandene Graufärbung verschwunden und die
Perle klar ist. Die heiße Boraxperle wird in die flüssige oder feste Analysensubstanz eingetaucht und
die daran haftende Probe in das Boratglas eingeschmolzen. Bei zu geringen Substanzmengen bleibt
die Perle farblos. Sie kann zur weiteren Probenaufnahme erneut in die Analysensubstanz eingetaucht
werden. Bei zu großen Substanzmengen wird die Perle schwarz. In diesem Fall wird ein Teil der
geschmolzenen Perle vom Magnesiastäbchen abgeschüttelt und die Perle durch Aufnahme von weiterem
Tetraborat verdünnt. Anschließend wird die Boraxperle wieder gründlich in der Oxidationsflamme
geglüht, um Rußpartikel zu oxidieren. Die fertige Perle wird aus der Flamme gezogen und sofort vom
Magnesiastäbchen abgeschüttelt.
Oxidationsschmelze: Geschmolzenes Kaliumnitrat ist ein sehr starkes Oxidationsmittel.
Bei der Oxidation von Mangan- und Chromverbindungen entstehen dabei Salze
mit charakteristischer Farbe, sodass die Oxidationsschmelze gleichzeitig als Aufschluss
von Chrom- und Manganoxiden und als Nachweis dieser Metalle verwendet werden
kann. Soda dient dabei als basisches Flussmittel und hilft somit beim Aufschluss der
Oxide und der Bildung von Oxometallaten. Mangan wird zu grünem Manganat(VI),
Chrom zu gelbem Chromat(VI) oxidiert. Manganat(VI) disproportioniert in Eisessig
zu Braunstein und Permanganat, das durch seine intensiv violette Farbe identifiziert
werden kann.
Eine kleine Spatelspitze der Ursubstanz wird mit etwa der 6fachen Menge einer 1:1-Mischung aus
Na2CO3 und KNO3 verrieben und auf einer Magnesiarinne in oxidierender Flamme geglüht, bis die
Gasentwicklung aufhört. Liegt die Probe gelöst vor, so wird die Soda/Kalisalpeter-Mischung mit einigen
Tropfen der Probe befeuchtet, wobei nach Zugabe jedes Tropfens durch vorsichiges Erhitzen getrocknet
wird. Ist der Schmelzkuchen durch andere Elemente als Mangan und Chrom schwarz gefärbt,
sollte noch länger geglüht werden. Verschwindet die schwarze Farbe nicht, ist die Farbe des Manganats
bzw. Chromats oft auf der Unterseite der Magnesiarinne oder am Rand des Schmelzkuchens besser
zu sehen. Der erkaltete Schmelzkuchen wird mit wenig Wasser in ein Uhrglas oder eine Tüpfelplatte
gewaschen. Anschließend läßt man einen Tropfen Eisessig vom Rand her in die Lösung einfließen.