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Anorganische Chemie Anorganik ist mehr als nur Salze; hier gibt es Antworten auf Fragen rund um die "unbelebte Chemie" der Elemente und ihrer Verbindungen.

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Alt 31.07.2019, 09:10   #1   Druckbare Version zeigen
frosch12 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 8
Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge

Hallo zusammen,

ich habe leider nicht allzu viel Ahnung von Chemie,muss aber für einen Versuch Schwermetalle in Form von Salzen dosieren.

Dazu nehme ich Cu(NO3)2*3H2O und Zn(NO3)2*6H2O und löse es in Wasser. Danach stelle ich den pH-Wert mit NaOH ein. Scheinbar reagieren die Salze bzw. Zink und Kupfer mit der Natronlauge, denn nach pH-Wert Einstellung kann ich die Menge an zugegebenen Schwermetallen nicht mehr nachweisen.

Könnt ihr mit helfen? Welche Reaktionen z.B. von Hydroxiden sind hier möglich?

Danke!
frosch12 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 31.07.2019, 09:12   #2   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.867
AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge

willkommen hier.

Wie lautet die Aufgabe denn genau?

Was kannst du bei/nach der Zugabe von NaOH beobachten?
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The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
chemiewolf ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 31.07.2019, 11:22   #3   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.371
AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge

Zitat:
Zitat von frosch12 Beitrag anzeigen
denn nach pH-Wert Einstellung kann ich die Menge an zugegebenen Schwermetallen nicht mehr nachweisen.

Könnt ihr mit helfen? Welche Reaktionen z.B. von Hydroxiden sind hier möglich
Wie weist ihr nach,bzw. bestimmt ihr den Gehalt?
Beide Schwermetalle bilden amphotere Hydroxide,die sich in deutlichem Überschuß an Hydroxid unter Bildung von Hydroxidmetallaten lösen.
Ansonsten siehe chemiewolf.

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.08.2019, 09:39   #4   Druckbare Version zeigen
frosch12 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 8
AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge

Meine Aufgabe ist eigentlich nur, Schwermetallsalze in Wasser zu lösen und danach den pH-Wert zwischen 4,5 und 5,2 einzustellen. Dazu habe ich dann NaOH verwendet. Danach habe ich die Proben ins Labor gegeben und diese wurden dort mittels GC auf den Zink- und Kupfergehalt geprüft.
Für die Kontrollproben ohne pH-Einstellung passten die Analysewerte, für die Proben nach pH-Einstellung waren die Konzentrationen aus Analyse zu niedrig.

Der pH-Wert vor Einstellung lag bei 3,98 - die Konzentration an Zink und Kupfer sollte bei 0,72 mg/l Cu und 6,25 mg/l Zn liegen.
frosch12 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 01.08.2019, 12:23   #5   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.371
AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge

Zitat:
Zitat von frosch12 Beitrag anzeigen
und diese wurden dort mittels GC auf den Zink- und Kupfergehalt geprüft.

Der pH-Wert vor Einstellung lag bei 3,98 - die Konzentration an Zink und Kupfer sollte bei 0,72 mg/l Cu und 6,25 mg/l Zn liegen.
Es deutet zwar darauf hin,daß durch die Anhebung des pH-Werts die Schwermetalle in einer Form vorliegen,die von der Analytik nicht mehr erfaßt wird.
Aber zum einen erscheint mir die Bildung von Hydroxiden in dem pH-Bereich noch nicht relevant,zum anderen kenne ich die Bestimmung von Schwermetallen mittels
GC(->Gaschromatographie) nicht.Da müssen die Schwermetalle in der Regel als Chelatkomplexe vorliegen,deren Bildung u.U. schon durch den pH-Wert gestört wird.
Nach welcher Vorgabe solltest du den pH-Wert erhöhen,wenn es bei den unbehandelten Lösungen gute Wiederfindungswerte gibt?

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.08.2019, 08:26   #6   Druckbare Version zeigen
frosch12 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 8
AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge

Zitat:
Zitat von Fulvenus Beitrag anzeigen
Nach welcher Vorgabe solltest du den pH-Wert erhöhen,wenn es bei den unbehandelten Lösungen gute Wiederfindungswerte gibt?
!
Ich muss das ganze machen, um Filtermaterialien zu untersuchen. Und dabei ist die Vorgabe, dass die Schwermetalllösung einen pH-Wert zwischen 4,5 und 5,2 hat.

Ich verstehe nicht ganz, warum ein zu niedriger pH-Wert einen Einfluss haben sollte. Bilden sich Hydroxide nicht erst bei höheren pH-Werten? Sonst würde ich den pH-Wert einfach bei ca. 4 belassen.
frosch12 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.08.2019, 10:01   #7   Druckbare Version zeigen
imalipusram Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.048
AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge

Mit NaOH in einem ungepufferten System kann man keinen pH einstellen. Wenn der pH wichtig ist, nimmt einen Puffer, mit dem sich keine unlöslichen Salze bilden. Phosphatpuffer dürfte deshalb wegfallen. Falls Citratkomplexe nicht stören, nimm einen Citronensäure/Citratpuffer.
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Und so gehts hier manchmal zu (sowas Ähnliches wie Fronleichnam, hier wird TuDiGong, dem Erdgott, tüchtig eingeheizt!) Oder so (auch ungeeignet für Gefahrstoffphobiker) und so und so.
imalipusram ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.08.2019, 11:36   #8   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.371
AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge

Zitat:
Zitat von imalipusram Beitrag anzeigen
Falls Citratkomplexe nicht stören, nimm einen Citronensäure/Citratpuffer.
Hi imalipusram!
Gerade für die weitere Analytik über Gachromatographie müssen die Schwermetalle mit geeigneten Verbindungen Komplexe bilden,die man dann durchs GC jagen kann.
Ob da Citrat stört,kann ich nicht sagen,das hängt wohl auch vom verwendeten Komplexbildner ab.
Eigentlich müßte der "Frosch" sich mit der Analytik im Labor austauschen,nach welchem Verfahren genau sie vorgehen und ob der pH-Wert die Komplexbildung beeinflußt.

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.08.2019, 11:44   #9   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.371
AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge

Zitat:
Zitat von frosch12 Beitrag anzeigen
Ich verstehe nicht ganz, warum ein zu niedriger pH-Wert einen Einfluss haben sollte. Bilden sich Hydroxide nicht erst bei höheren pH-Werten? Sonst würde ich den pH-Wert einfach bei ca. 4 belassen.
Falls überhaupt,bilden sich die Hydroxide natürlich erst mit steigendem pH-Wert.
Wenn die Analytik den höheren pH-Wert haben will,liegt es vermutlich daran,daß die Komplexbildung pH-abhängig ist.
Man verwendet verschiedene Chelatoren,um die Metallkationen in flüchtige Chelatkomplexe umzuwandeln,die dann über GC analysiert werden(vgl. hier:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003267000834479 ).
Es ist nur seltsam,daß anscheinend vorher bei niedrigeren pH-Werten die Analytik paßte.
Ohne weitere Infos zum gesamten Prozeß kam man mMn von hier aus nichts weiter sagen.Du solltest mit den Laborleuten sprechen und das Problem diskutieren.

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 02.08.2019, 16:07   #10   Druckbare Version zeigen
frosch12 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 8
AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge

Das hat mir auf jeden Fall schon geholfen!
Ich werde mal mit den Analytikern im Labor sprechen.

Danke
frosch12 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.08.2019, 13:31   #11   Druckbare Version zeigen
frosch12 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 8
AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge

Ich habe noch eine neue Frage: Um in meinem Vorlagebehälter eine homogene Verteilung während der pH-Wert Einstellung zu ermöglichen, muss ich entweder einen Metallrührer verwenden oder den Behälter belüften (es handelt sich um 100 l).

Könnte der Eintrag von Sauerstoff durch die Belüftung die Zink- und Kupferkonzentration beeinflussen? Können die Metallionen in Lösung bei pH-Werten zwischen 3,5 und 5,2 oxidieren?
frosch12 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.08.2019, 13:40   #12   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.371
AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge

Die vorliegenden Kationen Zn2+ und Cu2+ werden nicht weiter oxidiert,du kannst da ganz einfach durchrühren,Luft/Sauerstoff und pH-Wert sind dabei egal.
Um Kupfer in höhere OS als +II zu bekommen,braucht es deutlich drastischere Bedingungen.

Fulvenus!
Fulvenus ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.08.2019, 13:41   #13   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.867
AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge

die haben schon die höchste Oxidationsstufe
__________________
The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
chemiewolf ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.08.2019, 13:49   #14   Druckbare Version zeigen
frosch12 weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 8
AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge

Super, danke!

Wenn ich einen Rührer nehme, könnte das Metall davon dann irgendeinen Einfluss haben?
frosch12 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 15.08.2019, 13:57   #15   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 6.289
AW: Reaktion Zink und Kupfer mit Natronlauge

Ja. Er könnte sich auflösen. Man sollte schon auf Material achten, dass den pH und die Ionen abkann.
__________________
Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim: Allein die Dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.

Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
Cyrion ist offline   Mit Zitat antworten
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