anionennachweise - universität hildesheim · pd-wert maß für die empfindlichkeit des nachweises...
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Grenzkonzentration
Grenzkonzentration (GK, D): die Konzentration, bei der Nachweise gerade noch positiv sind.
Z.B.: 1 g Stoff sind in 3 ∙ 105 mL noch nachweisbar D ≈ 10-5,5 g/mL
pD = -lg (D) = 5,5
pD-Wert
Maß für die Empfindlichkeit des Nachweises pD < 3,0: Nachweis wenig empfindlich und für die
mikrochemische Analyse nicht geeignet. 3,0 ≤ pD ≤ 5,0: empfindlicher Nachweis pD > 5,0 sehr empfindlicher Nachweis
Erfassungsgrenze
Erfassungsgrenze: Die Masse des Stoffes, die gerade noch nachweisbar ist; Angabe in µg.
Beispiel: D = 10-6 g/mL, Volumen der Probe 0,05 mL, dann beträgt die Erfassungsgrenze 0,05 mL∙ 10-6 g/mL = 0,5 µg.
Erfassungsgrenze ist abhängig vom verwendeten Volumen (anders als D). Üblich: Bezug auf 1 Tropfen (0,05 mL)
Achtung: Angabe von D und EG immer für „ideale“ Lösungen (frei von störenden Substanzen)
Fällungen
Elektrolyte fallen aus, wenn ihr Löslichkeitsprodukt überschritten wird.
Trotzdem: GGW zwischen Bodenkörper und Lösung Mg(OH)2 Mg2+ + 2 OH-
Vollständige Fällung:
Niederschläge auflösen
Allgemein: GGW in Richtung der gelösten Ionen verschieben, z.B.
Durch Veränderung des pH-Wertes Mg(OH)2 Mg2+ + 2 OH-
+ H+ → Mg2+ + H2O Hydroxid-Ionen werden aus dem Bodenkörper nachgebildet
Durch Komplexbildung AgCl + 2 NH3 [Ag(NH3)2]+ + 2 Cl-
In Wasser lösen sich etwa 10-5 mol/L; in 1 M NH3 etwa 10-1,4 mol/L
Vorproben für Kationen
Spektralanalyse, Flammenfärbung Lötrohrprobe Phosphorsalz- (NaNH4HPO4) und
Boraxperle (Na2B4O7)
Mn Cu Fe Cr Co
Nachweise der Anionen
Aus Ursubstanz bzw. aus dem Sodaauszug (Sodaaufschluss) Aus Ursubstanz:
Carbonat, Nitrat, Acetat, da sie sich im Laufe der Analyse verflüchtigen können; Sulfid
Sodaauszug für die Anionen, deren Nachweis durch Metallionen gestört wird
Sodaauszug
1 g Ursubstanz mit der 2-3 fachen Menge Soda (Na2CO3) in Wasser aufschlämmen
10 min kochen; Rückstand abtrennen Filtrat wird für den Trennungsgang verwendet
Carbonatnachweis
Ansäuern: z.B. Na2CO3 + 2 H+ → 2 Na+ + CO2↑ + H2O
Nachweis als BaCO3 zunächst wie oben, dann das Gas auffangen
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2OKalkwasser
Nachweis durch Entfärben von Phenolphthalein, das mit Na2CO3 gerade rosa gefärbt ist. Na2CO3 + H2O 2 Na+ + HCO3
- + OH-
CO2 + OH- HCO3-
pD = 3,9
Nitratnachweis
Ringprobe (pD = 4,0) 2 HNO3 + 6 FeSO4 + 3 H2SO4 →
3 Fe2(SO4)3 + 4 H2O + 2 NO NO + [Fe(H2O)6]2+ → [Fe(H2O)5NO]2+ + H2O 3 Tr. Probelösung werden mit 3 Tr. kalt gesättigter
FeSO4-Lsg (angesäuert) versetzt und mit konz. H2SO4unterschichtet. Es bildet sich ein brauner bis amethystfarbener Ring.
Nitratnachweis
Nachweis mit Lunges Reagenz (pD = 6,0) Reduktion von NO3
- mit Zn zu NO2-
Versetzen mit Sulfanilsäre und α-Naphthylamin: roter Azofarbstoff
http://www.chemgapedia.de/vsengine/supplement/Vlu/vsc/de/ch/6/ac/versuche/anionen/_vlu/nitrat.vlu/Page/vsc/de/ch/6/ac/versuche/anionen/nitrat/nachweis.vscml/Fragment/1f46932c93c66f0cc5b14ac18ac676a8-aa.html
Acetatnachweis (Riechprobe)
Nachweis als Essigsäureethylester Probe mit konz. Schwefelsäure und Ethanol übergießen,
verrühren, ca. 15 min stehen lassen Obstartiger Geruch
Nachweis als Essigsäure Probe mit verd. Schwefelsäure versetzen oder 4-6fache Menge Kaliumhydrogensulfat dazugeben, im
Mörser verreiben Geruch nach Essigsäure
Phosphatnachweis
Probe mit Salpetersäure ansäuern Mit Überschuss Ammoniummolybdat-Lösung
versetzen Gelber Niederschlag
Trennungsgang: Übersicht
Ausgangslösung: Filtrat des Sodaauszugess Prinzip: Bildung schwerlöslicher Salze1. Ca(NO3)2-Gruppe (I. Gruppe)
2. Ba(NO3)2-Gruppe (II. Gruppe)3. Zn(NO3)2-Gruppe (II. Gruppe)
4. AgNO3-Gruppe (IV. Gruppe)5. Lösliche Gruppe (V. Gruppe)
Filtrat wird mit dem nächsten Reagenz versetzt, lösliche Gruppe bleibt übrig.
Calciumnitratgruppe (I. Gruppe)
Bildung schwerlöslicher Ca-Salze in schwach alkalischer Lösung, z.B.: Fluorit F- Carbonat CO3
2-
Arsenat AsO43-
Phosphat PO43-
Oxalat (Rhabarber) C2O42-
Bariumnitratgruppe (II. Gruppe)
In ebenfalls schwach alkalischer Lösung fallen: Chromat CrO4
2-
Sulfat SO42-
Iodat IO3-
Bromat BrO3-
Zinknitratgruppe (III. Gruppe)
Immer noch schwach alkalisches Milieu: Sulfid S2-
Cyanid CN-
Eisen(III)cyanid [Fe(CN)6]3-
Eisen(II)cyanid [Fe(CN)6]4-
Silbernitratgruppe (IV. Gruppe)
Fällung in schwach nitratsaurer Lösung (ansäuern mit HNO3) Chlorid Bromid Iodid Thiosulfat S2O3
2-
Bromat BrO3-
Lösliche Gruppe (V. Gruppe)
Was jetzt (immer noch) in Lösung ist: Chlorat ClO3
-
Perchlorat ClO4-
Nitrit NO2-
Acetat H3CCOO-
Chromatnachweis
Nachweis als BaCrO4
Probe essigsauer machen, mit 1 Tropfen Kaliumchromatlösung (c =0,25 mol/L) versetzen
Kleine gelbe Kristalle, pD = 5,8 (beim Halbmikronachweis auf dem Objektträger)
(Eisen-)Cyanidnachweis
Nachweis von Eisencyanid als Berliner Blau (pD = 6,2) 6 CN- + Fe(OH)2 → [Fe(CN)6]4- + 2 OH-
[Fe(CN)6]4- + Fe3+ → [FeIIIFeII(CN)6]-löslich
Überschuss Fe3+: FeIII [FeIIIFeII(CN)6]3 (unlösl. Berliner Blau)
Nachweis von Cyanid als Fe(SCN)3 (pD = 4,7) CN- + Sx
2- → SCN- + Sx-1-
3 SCN- + Fe3+ → Fe(SCN)3 Als Eisennachweis: pD = 5,3
Nachweise von Halogeniden
1. Löslichkeitsversuch in Wasser (schwerlöslich sind etwa PbCl2, AgCl, CaF2)
2. Vorprobe: Zusatz von konz. H2SO4, Erwärmen:
Nachweis als AgHal
Ansäuern mit verd. HNO3 ansäuern (Entfernung von Carbonaten), dann AgNO3 zusetzen:
Literatur, Tipps
Jander, Blasius; Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie, Stuttgart: Hirzel, 13. Auflage
http://www.chemgapedia.de/vsengine/topics/de/vlu/Chemie/Anorganische_00032Chemie/Qualitative_00032Analyse/index.html