12. Praktikumswoche: Qualitative Nachweise für Kationen Was machen wir heute? Qualitativer nachweis von Kationen Welche Ionen weißen wir nach? NH4+, K+, Ca2+, Al3+, Fe3+, Ni2+, Co2+, Mn2+, Cu2+ Was für Probleme gibt es, die bei den Anionen weniger stark auftreten? Lösung: Aufteilen in Gruppen: Ammoniumsulfidgruppe: Ni2+, Co2+, Mn2+ Schwefelwasserstoffgruppe: Cu2+ Urotropingruppe: Al3+, Fe3+ Lösliche Gruppe: NH4+, K+ Ammoniumcarbonatgruppe: Ca2+

1. Nachweis von Ammonium Was ist sensibler, Nase oder Indikatorpapier? Ammoniak färbt Indikatorpapier blau (bis 1 g NH3 pro Liter Luft) 10 g NH3 pro Liter Luft lassen sich am Geruch erkennen

2. Nachweis von Kalium Warum stehen in der Vorschrift zwei separate schritte vor dem eigentlichen Nachweiß? Magnesiastäbchen (MgO) enthält meist Natrium (Handschweiß) welches die Flammenfärbung anderer Metalle überdeckt. Natrium zeigt intensiv gelbe Flammenfärbung während Kalium rötliche Farbe zeigt. Durch das Kobaltglas lassen sich die Gelb-Anteile des Lichts filtern und man kann selektiv nur die “rote” Farbe des Kaliums sehen. Wodurch entsteht die Flammenfärbung? Valenzelektronen werden auf ein höheres Level gehoben. Die Energie wird in Form eines Lichtquants wieder abgegeben (Energiewert repräsentativ für eine Farbe) 1s22s22p63p1 1s22s22p63s1 2S1/2 2P1/2 2P3/2 589.6 nm 589 nm Feinstruktrur der Natrium D Linie 1s22s22p63s1 Konfiguration Grundzustand 1s22s22p63p1 Konfiguration erster angeregter Zustand ΔT (Δ E)

3. Nachweis von Calcium Flammenfärbung: ziegelrote Flammenfärbung Fällungsreaktion: als Calciumoxalat: CaC2O4 lässt sich mit starken Säure durch Reprotonierung des Oxalatanions wieder auflösen Oxalsäure löst als einziges Reagenz Ägyptisch Blau Schichtsilikat: CaCuSi4O10

4. Nachweis von Aluminium Nachweis als Thenards Blau: Deswegen beim Versuch erst nur leich alkalisch machen Störung: bei Überschuss an Cobaltnitrat bildet sich CoCo2O4 (schwarz) +2 +3

4.2 Nachweis mit Morin mittels Reprotonierung des Morins durch HCl läßt sich der Al/Morin-Komplex wieder auflösen

5. Nachweis von Eisen Co2+ = blau Mo3+ = rot Austausch des Sauerstoffs durch Schwefel = „Thio“

6. Nachweis von Nickel siehe 9. Praktikumswoche: Gravimetrie

7.1 Nachweis als Phosphorsalzperle 7. Nachweis von Cobalt 7.1 Nachweis als Phosphorsalzperle Polyphosphate Lösen Schwer-metalloxide Charakteristisch gefärbte Orthophosphate Blaufärbung im Glas 7.1 Nachweis als Co(SCN)2

8.1 Nachweis durch Oxidationsschmelze 8. Nachweis von Mangan 8.1 Nachweis durch Oxidationsschmelze siehe 10. Praktikumswoche: Aufschlussverfahren 8.2 Nachweis durch Oxidation zum Permanganat

9. Nachweis von Kupfer Kontrollfrage: Zeichnen und beschreiben Sie die Struktur des Diaquatetraamminkupfer(+2)-komplexes.