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Transkript Nachweis der Halogenid-Ionen – Ionengemisch

Einen schönen guten Tag, ich begrüße euch alle miteinander. Heute besprechen wir den Nachweis der Halogenidionen Fluorid, Chlorid, Bromid und Iodid. So, werden einige kommen und sagen, was soll uns das, hat er im Teil 1 doch schon gemacht. Hat er gemacht, hat er aber auch nicht ganz gemacht. Ich habe euch ja gesagt, wir sind im Teil 1 davon ausgegangen, dass wir dort entweder nur Fluorid oder nur Chlorid, oder nur Bromid, oder nur Iodid besprechen. So und heute das Problem etwas komplizierter gemacht, und zwar wollen wir heute sagen, dass die vielleicht alle miteinander drin sein könnten, oder nicht. Das macht die Sache etwas schwerer, als wir es eigentlich gehabt haben. So ich möchte aber trotzdem auf den Teil 1 noch zurückgreifen. Man sollte nicht alles wegwerfen, was man vorher noch hatte. Dort sehen wir Folgendes: Die 1. Sache, die wir besprochen haben, war der Fluorid-Nachweis. Fluorid-Nachweis kann man immer machen, wenn diese Halogenide im Gemisch enthalten sind, und zwar Fluorid. Wir nehmen festes Natriumfluorid, zum Beispiel. Es könnte ein anderes Salz sein, in Kombination mit den anderen Halogeniden, Chlorid, Bromit und Iodid. Und dieses Gemisch geben wir zu einer kleinen Menge, 2ml etwa, konzentrierter Schwefelsäure. Der Prozess, der dabei abläuft, sieht so aus, dass die Schwefelsäure Fluorwasserstoff aus dieser Verbindung austreibt, und diese greift den Glasrand an. Das kann nämlich nur der Fluorwasserstoff. Im Ergebnis sieht das so aus, das Glas wird trübe. Ätzprobe, Kriechprobe, wer im Internet nachschauen möchte, wird da sicher fündig werden. 2 Reaktionsgleichungen dazu, haben wir im letzten Video auch gehabt, ist eigentlich nur eine Wiederholung. Dann reagiert zum Beispiel Natriumfluorid mit konzentrierter Schwefelsäure, zu Natriumsulfat und es wird Fluorwasserstoff frei. In der 2. Stufe reagiert dieser Fluorwasserstoff mit dem Glas, stellvertretend für Glas habe ich Silicium Dioxid hingeschrieben. Es bilden sich die flüchtigen Tetrafluorsiladen und Wasser. So, das ist also die ganze Geschichte, die man sagen kann, zum Nachweis von Fluoriden. Frage ist natürlich immer, wenn wir was im Gemisch haben, stören dann Chlorid, Bromid und Iodid? Naja, wenn wir nicht gerade einen Bunsenbrenner drunter halten, stören die nicht. Ja, es wird weggeätzt. Damit ist die Sache klar, Fluorid, so schwer es uns am Anfang erschien, ist relativ einfach. So, nun sind wir mit den Fluoriden fertig. Das ist also abgehakt. Entweder Glas wird zerstört Fluorid ist drin, oder Glas wird nicht zerstört, kein Fluorid drin. Nun geht es weiter, wie schaut es weiter aus? Chlorid, Bromid, Iodid, das haben wir noch nicht gehabt. Wir wissen aber aus der Erfahrung und aus dem Video 1, dass man Chloride, Bromide und Iodide, die anderen Halogenide, mit einer Silbernitratlösung nachweisen kann. Wenn diese selber aufgelöst sind in Wasser. Also sie geben das ganze Gemisch, das Feste in Wasser hinein, geben Silbernitrat hinzu. Dann haben wir eine Reaktion zwischen den Silberionen und den Halogenidionen. So mit Fluorid geht es nicht, deswegen haben wir diese komplizierte Reaktion gemacht. Aus diesem Grund, ganz einfach, zeigen wir noch mal an einem Beispiel, wie das gehen könnte. Das kennt ihr alle sehr gut, dieses Beispiel sieht so aus. Es reagieren die Silberionen mit den Chloridionen und es bildet sich Silberchlorid als Niederschlag. Das kennt ihr alles aus dem 1. Video, wer das wieder vergessen hat, schaut sich das noch mal an. Ein weißer Niederschlag bildet sich hier, ich schreibe hier nur mal auf, weiß. So, dass ist die eine Sache. 2. Möglichkeit, wir sind jetzt beim Chlorid, würde bestehen, wenn wir Bromid drin haben. Wenn wir Bromid drin haben, tut sich auch nicht viel etwas anderes. Es reagiert ein Silberion mit einem Bromidion und es bildet sich Silberbromid, AgBr. So, da hat man in der Schule gelernt, und wir wissen auch aus Video 1, dass das dann einen Niederschlag gibt, der hellgelb ist. Man könnte auch sagen, gelblich. Schließlich, wenn wir Iodidionen enthalten haben in der Lösung, da passiert nun Folgendes: Dann reagiert ein Silberion mit einem Iodidion, und es bildet sich Silberiodid, AgI. Das ist tatsächlich gelb. So, nun werdet ihr ja sagen ist ganz klar, wenn es weiß ist Chlorid, wenn hellgelb ist Bromid, und wenn es gelb ist, Iodid. Naja, das ist so eine Sache. Wenn es nur weiß ist, dann ist es klar, dann haben wir nur Chlorid drin. Aber was machen wir, wenn es auch ein bisschen gelb ist? Dann könnte es sein das Bromid drin ist, aber es ist Chlorid drin. Wissen wir es? Weiß der Teufel! So und die 3. Sache, wenn wir einen gelben Niederschlag haben, woher wissen wir denn dann, dass da außer dem Iodid nicht vielleicht auch Bromid und Chlorid enthalten sind. Da wird es dann kompliziert, da setzt dann die wahre Analytik ein. Wir können das Problem nicht endgültig klären, ich kann keine Arbeitsvorschrift geben, aber wie man da heran gehen könnte, kann ich euch sagen. Zwar hat man da nun folgende Idee. Das ist jetzt keine Schulchemie, das wird auch in der Analytik der Universität erklärt. Man macht dann dort eine Vorprobe, das ist dann aber für uns unsere richtige Probe. Man nimmt das Gemisch und gibt zu dem Gemisch konzentrierte Schwefelsäure. Also + H2SO4 (Konz.). Ja, und im Ergebnis ist nun Folgendes: Es könnte unter anderem Folgendes passieren: Wir hätten rotbraune Dämpfe, ja das wäre die eine Möglichkeit. Oder die 2. wäre, ja was hätten wir für Dämpfe, was meint ihr? Violette Dämpfe, ich merke schon ihr denkt mit. Naja, so also diese beiden Möglichkeiten gibt es, wenn wir Dämpfe sehen wollen. Wenn wir rotbraune Dämpfe haben, ist es ein eindeutiges Indiz auf Bromidionen und bei violettfarbenden Dämpfen ist es eindeutig ein Nachweis, ein Indiz für Iodidionen. Einziges Problem, was hier natürlich besteht, rotbraun, violett, wenn sie beide drin sind, gibt es ein Problem. Das werden wir heute nicht klären können. Manchmal sieht man es, dass es beide sind, manchmal nicht. Was wir aber klären können und klären müssen, ist die Frage, ist denn dann hier noch Chlorid enthalten? Denn Fluorid haben wir abgeklärt, diese Sache ist für uns schon gegessen. Ja, ist denn da noch Chlorid drin? Ja, dann ist da noch die Fragen, was passiert eigentlich bei dieser Reaktion? Wichtig ist, dass wir hier eine Temperatur haben. Denn sonst könnten wir ja sagen, das wäre ja das Gleiche wie die Ätzprobe vorher. Nein, nein, nein ist es nicht. Es ist noch etwas Anderes, bei der Ätzprobe war es kalt, hier ist es warm. Ja, schön warm machen. So es passiert Folgendes, ich schreibe das einmal auf nur für Brom. Für Iod könnt ihr das selbst ausführen. Im Gemisch haben wir zum Beispiel Natriumbromid drin, + H2SO4 reagieren zu Bromwasserstoff und Natriumsulfat, Na2SO4. So und das ist wichtig, der Bromwasserstoff, der bildet sich. Der ist ja nicht rotbraun der Bromwasserstoff, so etwas Ähnliches wie Chlorwasserstoff, Salzsäuregas. Nein, nein nun passiert hier noch Folgendes, in der 2. Stufe dieser Reaktion. Dieser Bromwasserstoff wird durch die Hitze zersetzt. Der ist nicht so beständig wie das Chlorwasserstoff. Es bildet sich jetzt H2+Br2, und Br2, das können wir sehen mit unseren Augen. Am besten unterm Abzug arbeiten, Halogene sind alle in reiner Form äußerst giftig und gefährlich. Aber wir sehen das und dann haben wir diese rotbraunen Dämpfe. Das Gleiche passiert mit dem Iod, dann haben wir violette, lilafarbende Dämpfe. So und nun ist natürlich die Frage, wie können wir jetzt feststellen, ist da noch nur noch Chlorid enthalten? Das ist eine Sache, die muss man wissen, lange Erfahrung, sonst kommt man nicht dahinter. So und da ist nun folgendes passiert, mit diesem Chlorid. Und zwar hat man da nun folgende Idee, man, nimmt jetzt wieder das Gemisch, und dieses Gemisch wird bearbeitet. Zwar wird zu diesem Gemisch Folgendes zugegeben: Man gibt zu diesem Gemisch ein starkes Oxidationsmittel. Das ist in dem Fall Kaliumpermanganat. Das soll sein essigsauer, also in Essigsäure. Das ist eigentlich schon ein Detail, das ihr gar nicht wissen müsst. Könnt ihr auch in der Literatur nachschlagen. Was passiert, schreibe ich mal ganz schematisch auf. Wenn ich dieses Gemisch habe, und gebe Kaliumpermanganat dazu, dann passiert Folgendes, dann werden diese Ionen, Bromidionen und Iodidionen, die ich beide habe, oxidiert. Es findet also eine Oxidation statt. Oxidation, Mechanismus schreiben wir nicht auf, bedeutet im weiteren Sinne, Elektronenabgabe. Redoxreaktion, moderne Vorstellung. So und Elektronenabgabe vom Bromidion Br- reagiert zu, einfach Br, zu dem Atom. Ich schreibe hier gleich mal 2 auf, aus einem bestimmten Grund, ja 2 Br werden Minus, die wir hier haben, Br. Was passierte bei der ganzen Sache, das gibt jetzt hier 2 Elektronen ab. Diese beiden Elektronen werden abgegeben und es bildet sich Brom. Jetzt haben wir 2 Bromatome, und diese beiden Bromatome bilden jetzt elementares Brom. Das heißt, beim Iod geht es genauso. Könnt ihr mal machen die Reaktion mit dem Iodidion. Auch 2 Iodidionen bilden 2 Iodatome und die rekombinieren wieder zu einem Iod2 Molekül. Im Endergebnis haben wir Folgendes, wenn wir dieses Gemisch haben, wo Chlorid, Bromid und Iodid drin sind und wir wollen wissen ist da tatsächlich auch Chlorid drin? Oxidieren wir das mit dem Chlorid, passiert das nämlich nicht. Oxidieren wir das mit dem Chlorid, passiert das nämlich nicht. Kaliumpermanganat hier. Oxidation, dann läuft diese Oxidation, so Cl, + ich schreibe mal 2 Elektronen, damit wir das Gleiche haben wie unten, nicht ab. Das ist ein entscheidender Moment. Chlorid wird nicht oxidiert. Das Ganze andere Zeugs hier, Bromidiodid, werden oxidiert, Chlorid wird nicht oxidiert. Wenn aber Chlorid nicht oxidiert ist, was machen wir dann? Dann nehmen wir die Chloridionen, die nicht oxidiert worden sind. Die können dann mit Silbernitrat wieder nachgewiesen werden. Silbernitrat liefert Silberionen, und Silberionen reagieren mit dem Chlorid. Es ist schwer, ich weiß es. Dieses Video sehe ich auch eigentlich vor für den Chemie-Leistungskurs in der Sekundarstufe 2. Solltet ihr Fragen habt könnt ihr euch an mich wenden. Ich gebe zu das war viel heute. Ansonsten hat es mir wie immer großen Spaß bereitet, vielleicht sehen wir uns bald wieder. Tschüss.

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2 Kommentare
  1. 001

    Liebe(r) Tryptix,

    zu Anionen gibt es weiter nichts (außer Teil 1). Zu Kationen habe ich produziert (bis auf Urotropin-Gruppe). Ich weiß allerdings nicht, ob bereits alle online sind (müssten sie aber!). Schau mal unter "Analytische Chemie" nach.

    Alles Gute

    André

    PS: Anionennachweise habe ich auch produziert. Allerdings nicht den Trenngang. Die dürften noch nicht alle online sein.

    Von André Otto, vor mehr als 4 Jahren
  2. Kro

    Bin gerade im Analytik Labor, das Video hat mir gut gefallen - es wird sehr gut erklärt! Wäre super, wenn es mehr Videos zum Kationentrennungsgang geben würde!

    Von Tryptix, vor mehr als 4 Jahren