Allgemeine Chemie
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Alt 05.08.2002, 18:43   #1   Druckbare Version zeigen
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Reaktion zwischen Eisen(III)-ionen und Thiocyanationen

Hallo!

Wir haben in unserer letzten Chemie LK Stunde einen mehrteiligen Versuch durchgeführt, den ich ehrlich gesagt überhaupt nicht verstanden habe
Damit meine ich nicht die Durchführung, denn die war ziemlich simpel, sondern den Sinn des Versuches und die Aufgaben die dazu gehören.

Auf gut deutsch: Ich weiß nicht was die Lehrerin von mir will.

Hier ist die Durchführung:

Grundlagen:
Beim Mischen von Eisen(III)-salzlösung und Thiocyanatlösung bilden sich in einer Gleichgewichtsreaktion blutrot gefärbte Thiocyanatkomplexe verschiedener Zusammensetzung. Vereinfachend kann dieses Gleichgewicht durch die folgende Reaktionsgleichung beschrieben werden:

[Fe(H2O)6]3+ (aq) + SCN- (aq) <font class="serif">&rarr;</font> [Fe(SCN)(H2O)5]2+ (aq) + 6 H2O(l)

Vorbereitungen:

Herstellen einer 0,1M Lösung von Eisen(III)-chlorid , sowie einer 0,1M Lösung von Kaliumthiocyanat.

Durchführung:

Je 1ml der beiden Lösungen werden gemischt. Die erhaltene Lösung wird mit destilliertem Wasser verdünnt, bis sie orangefarben ist und gleichmäßig auf 4 Reagenzgläser aufgeteilt. In einem weiteren Glas wir eine gleich gefärbte Lösung von Methylorange hergestellt (gleiches Volumen!)

a) Zu der Lösung im ersten Glas gibt man eine Spatelspitzefestes Kaliumthiocyanat.

b) Zu der Lösung im zweiten Glas gibt man 2 Spatelspitzen festes Eisen(III)-chlorid.

c) Zu der Lösung im dritten Glas sowie zu der Methylorangelösung gibt man genau gleiche Mengen an Wasser (5-10ml)

Aufgaben :

1.Berechnen Sie, wie viel Gramm der beiden Stoffe jeweils in 10ml Wasser gelöst werden müssen um die angegebenen Konzentrationen zu erhalten!

2. Vergleichen Sie die in den Versuchen a bis c erhaltenen Färbungen und entwickeln Sie eine Hypothese zu den Beobachtungen
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Alt 05.08.2002, 21:47   #2   Druckbare Version zeigen
Redictor Männlich
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Beiträge: 139
könnte man vielleicht sagen, dass die fe-thiocyanat-komplexe eine gewisse 'pufferkapazität' in bezug auf ihre farbe bei verschieben des gleichgewichts besitzten, eben weil die verschiedenen komplexe eine ähnliche farbe haben? (stimmt das mit deinen beobachtungen überein?)bei dem methylorange gibt es keine verschiedenen gleichgewichtsreaktionen und bei zugabe von wasser wird das gleichgewicht zur gelben (nicht protonierten form) gedrängt, die lösung wird also wesentlich heller als bei der fe-lösung.
__________________
schütten, gucken, fritten
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Alt 05.08.2002, 22:08   #3   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
Re: Reaktion zwischen Eisen(III)-ionen und Thiocyanationen

Zitat:
Originalnachricht erstellt von -=Trinity=-
Vereinfachend kann dieses Gleichgewicht durch die folgende Reaktionsgleichung beschrieben werden:

[Fe(H2O)6]3+ (aq) + SCN- (aq) <font class="serif">&rarr;</font> [Fe(SCN)(H2O)5]2+ (aq) + 6 H2O(l)


Da hat sich ein fehler eingeschlichen:

[Fe(H2O)6]3+ (aq) + SCN- (aq) <font class="serif">&rarr;</font> [Fe(SCN)(H2O)5]2+ (aq) + H2O(l)

muss es heissen.



zu 1) wenn die Frage sich auf die Konzentration 0,1mol/l bezieht so lässt sich dies wie folgt berechnen:

mit c=n/V und M=m/n ergibt sich c=m/MV --> m=cMV
M(Kaliumthiocyanat)=97g/mol
M(Eisen-III-chlorid)=162,2 g/mol

..einsetzen der werte ergibt:

0,1mol/l*97g/mol*0,01l=0,097g
0,1mol/l*162g/mol*0,01l=0,162g

(Die Volumenänderung durch Zugabe des Salzes wurde nicht berücksichtigt !)



zu 2)

a) Zu der Lösung im ersten Glas gibt man eine Spatelspitzefestes Kaliumthiocyanat.

Die rote farbe wird intensiver da SCN- Ionen H2O Liganden nucleophil aus dem Komplex verdrängen...Grund: SCN- ist der stärkere Ligand da er ein Pi Aktzeptor ist welcher eine grössere Aufspaltung verursacht..H2O ist nur sigma donator und spaltet die dxz,dyz und dxy gar nicht...die Intensität die übrigens auf Charge Transfer Absorption (Li-->Me) beruht verstärkt sich mit zunehmender Anzahl an SCN- im Komplex.


b) Zu der Lösung im zweiten Glas gibt man 2 Spatelspitzen festes Eisen(III)-chlorid.

Verstärkung der Farbe da Gleichgewichtsverschiebung und Bildung von mehr FeSCN3 (Prinzip von L. Chatelier). Farbverstärkung jedoch nicht ganz so stark wie bei a).


c) Zu der Lösung im dritten Glas sowie zu der Methylorangelösung gibt man genau gleiche Mengen an Wasser (5-10ml)

Bei verdünnen der Lösung im 3. Glas verringert sich die farbintensität, da SCN- gegen H2O ausgetauscht werden --> grund: prinzip von L. Chatelier. Trotz der begünstigung von SCN- Liganden vermag eine hohe Konzentration an H2O das gleichgewicht wieder nach links zu verschieben.


Bei Zugabe von H2O zum 4. Glas verringert sich ebenfalls die Farbintensität, da die Konzentration der Methylorange Lsg. verringert wird. Da brauch ich wohl nicht erklären warum



Gruss Andreas
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Alt 05.08.2002, 22:28   #4   Druckbare Version zeigen
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Zitat:
Originalnachricht erstellt von Redictor
könnte man vielleicht sagen, dass die fe-thiocyanat-komplexe eine gewisse 'pufferkapazität' in bezug auf ihre farbe bei verschieben des gleichgewichts besitzten, eben weil die verschiedenen komplexe eine ähnliche farbe haben?



Zitat:
Originalnachricht erstellt von Redictor

... bei zugabe von wasser wird das gleichgewicht zur gelben (nicht protonierten form) gedrängt, die lösung wird also wesentlich heller als bei der fe-lösung.
Da das ganze ja in neutraler Lösung stattfindet liegt methylorange (Umschlag Bereich rot <-- 3,1-4,4 --> orangegelb) orangegelb vor.
Hier überwiegt die orange farbe der deprotonierten Form.
Durch Zugabe von H2O wird die Lösung etwas heller und wandelt sich nach hellorange bis gelb...die Gelbfärbung ist auf 2 Dinge zurückzuführen.

1) Verdünnung und damit geringere Lichtabsorption pro Fläche.
2) Auf die stärkere Dissoziation der schwachen Säure Methylorange...durch verdünnung mit h2O wird die dissoziation der schwachen säure stärker:

ohne Verdünnung:
Ks=c(HInd)/c(H+)*c(Ind-)

z.B. verdünnung auf das doppelte Volumen:
Ksneu =[c(HInd)/2]/{[c(H+)*c(Ind-)]/2}=[c(HInd)/c(H+)*c(Ind-)]*2=Ksalt *2

Dadurch liegt geringfügig mehr von der deprotonierten gelborangen Form vor.

Punkt 1 ist natürlich viel entscheidender !
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Alt 05.08.2002, 22:57   #5   Druckbare Version zeigen
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Lachen

Vielen Dank für die vielen schnellen Antworten, ich denke fürs erste werden sie mir schon sehr viel weiter helfen.

Zitat:
könnte man vielleicht sagen, dass die fe-thiocyanat-komplexe eine gewisse 'pufferkapazität' in bezug auf ihre farbe bei verschieben des gleichgewichts besitzten, eben weil die verschiedenen komplexe eine ähnliche farbe haben?
<font class="serif">&uarr;</font> das hab ich allerdings noch nicht richtig verstanden. Ist damit jetzt gemeint, dass die beiden Lösungen auch bei der Zugabe von H2O dennoch in etwa die gleiche farbe behalten wie vorher? (ganz die gleiche war nicht zu schaffen, die Methyloragelösung war immer etwas gelber )
Das was nämlich in etwa der Fall, ich würde zumindest sagen, dass sie etwa um den gleichen Faktor schwächer geworden ist.

@AV
thx für die Korrektur, die 6 hat sich da irgendwie eingeschlichen *g*

nochmal Vielen Dank an alle...
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