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Praktikumsskript zum Präparativen Anorganischen Praktikum 2. Semester

1

Präparate zu den Elementen Seite

1. Cobalt 2

2. Chrom 14

3. Mangan 21

4. Eisen 22

5. Nickel 25

6. Kupfer 28

7. Vanadium 32

8. Molybdän 34

9. Wolfram 38

10. Rhenium 40

11. Ruthenium 41

12. Silber 42

13. Magnesium 43

14. Bor 43

15. Aluminium 44

16. Germanium 45

17. Zinn 46

18. Blei 47

19. Antimon 48

20. Wismut 49

21. Technische Verfahren 50

20.1 Kontaktverfahren

20.2 Ostwald-Verfahren

20.3 Solvay-Verfahren

20.4 Deacon-Verfahren

20.5 Röstreduktion mit Wasserstoff

20.6 Elektrolytische Raffination

20.7 Schwefeldioxid-Gaswäsche


2

1. Cobalt

1.1 Hexammincobalt(III)-chlorid [Co(NH3)6]Cl3

Synthese: Zu 6 g Cobalt(II)-chlorid-hexahydrat und 4 g Ammoniumchlorid gibt man 20 mL

Wasser. Man schüttelt die Lösung bis fast alles gelöst ist und fügt ca. 4 g Aktivkohle und 20

mL konzentrierten Ammoniak hinzu. Anschließend leitet man einen Luftstrom durch die Lö-

sung bis zur gelbbraunen Färbung. Nach dem Einengen auf dem Wasserbad und Erkalten

wird der Niederschlag zusammen mit der Aktivkohle abfiltriert. Der Rückstand wird mit ca.

1%iger Salzsäure in der Hitze gelöst, filtriert und durch Zusatz von 10 mL konzentrierter

Salzsäure auf dem Eisbad gefällt. Der orange-rötliche Niederschlag wird mit Ethanol gewa-

schen und bei 80 °C getrocknet.

(1) G. Brauer, Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, Enke-Verlag, 3. Aufl. (1981)

(2) Autorenkollektiv, Lehrwerk Chemie, Reaktionsverhalten und Syntheseprinzipien, Arbeitsbuch 7, VEB Deut-

scher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig (1985)

Analyse: UV-Vis-Spektrum

(1) C. K. Jorgensen, Absorption spectra and chemical bonding in complexes, Pergamon Press (1964)

(2) HTW UV-Vis-Spektrensammlung

Analyse: IR-Spektrum

(1) D. G. Hill, A. F. Rosenberg; J. Chem. Phys. 24 (6) (1956) 1219

(2) HTW IR-Spektrensammlung

Wellenlänge [nm]

(1) (2)

476 477

338 339

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3509 3459

3215 3246

3171

1621 1626

1389 1400

1379 1377

1357 1353

1328 1328

822 830

477 339

300 400 500 600 700 800 nm

[Co(NH3)6]Cl3

0

100

%T

3171

1626

3459

3246

1400

1377

1353

1328

830

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

80

60

40

20

0

Wavenumber

%Transmittance [Co(NH3)6]Cl3


3

1.2 Chloro-pentammincobalt(III)-chlorid [Co(NH3)5Cl]Cl2

Synthese: 6 g Cobalt(II)-carbonat werden in wenig halbkonzentrierter Salzsäure vorsichtig

gelöst. Es werden 50 mL konzentrierten Ammoniaks, 10 g Ammoniumcarbonat und 50 mL

Wasser hinzugefügt und ca. eine Stunde Luft durch die Lösung geleitet. Nach Zugabe von 20

g Ammoniumchlorid dampft man auf dem Wasserbad bis zum Brei ein, setzt verdünnte Salz-

säure bis zur schwach sauren Reaktion der Lösung zu. Hernach wird mit Ammoniak das Mili-

eu basisch gemacht. Die Lösung wird auf dem Wasserbad erhitzt und mit 80 mL konzentrier-

ter Salzsäure versetzt. Nach dem Abkühlen setzt sich ein weinrotfarbener Niederschlag ab.

Dieser wird abgenutscht und mit wenig verdünnter Salzsäure und Ethanol gewaschen und

getrocknet.

G. Brauer, Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, Enke-Verlag, 3. Aufl. (1981)





(1) D. G. Hill, A. F. Rosenberg; J. Chem. Phys. 24 (6) (1956) 1219


Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

534 529

363 363

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3282

3175

3043

2808

1612

1561 1551

1402

1305 1309

852 846

489

529 363

300 400 500 600 700 800 nm

(Co(NH3)5Cl]Cl2

0

100 %T

3282

3043

1612

3175

2808 1551

1402 1309

846

489

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

80

60

40

20

0

Wavenumber

%Transmittance


4

1.3 Carbonato-tetrammincobalt(III)-sulfat [Co(NH3)4CO3]2SO4

Synthese: 5 g Cobalt(II)-carbonat warden in der eben nötigen Menge verdünnter Schwefel-

säure gelöst und 25 g Ammoniumcarbonat, 100 ml Wasser und 70 mL konzentrierter Ammo-

niak hinzugefügt. Durch die Lösung leitet man ca. 1 Stunde Luft hindurch. Nach der Oxidati-

on wird die Lösung unter Zugabe kleiner Portionen Ammoniumcarbonat eingeengt und erkal-

ten gelassen. Es werden granatrote Kristalle erhalten.






Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

522

361

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3444

3301

3176

1637

1499

1358

1282

1116

833

766

674

618

498

436

3176 3444

3301

1637

1499 1358

1282 1116

833

766

674

618

498

436

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

Wavenumber

%Transmittance

522 361

300 400 500 600 700 800 nm

[Co(NH3)4CO3]2SO4

0

100 %T


5

1.4 Triethylendiamin-cobalt(III)-halogenide [Co(C2H8N2)3]X3 und

Diethylendiamin-dichloro-cobalt(III)-nitrat [Co((C2H8N2)2Cl2]NO3

Synthese: 5 g Cobalt(II)-chlorid-hexahydrat werden in 75 g 10%ig wässrige Ethylendiamin-

lösung durch ca. einstündiges Durchleiten von Luft oxidiert. Danach säuert man die braune

Lösung mit Salzsäure an und dampft bis zur Kristallisation ein. Die Kristallmasse wird mit

wenig Wasser aufgelöst und mit etwas Ammoniumnitrat versetzt, wodurch grün aussehendes

[Co((C2H8N2)2Cl2]NO3 ausfällt. Der Niederschlag wird abfiltriert. Gibt man zum Filtrat NaCl,

NaBr oder NaI werden das jeweilige gelb-orangefarbene Triethylendiamincobalt(III)-

halogenid erhalten.



(1) C. K. Jorgensen, Absorption spectra and chemical bonding in complexes, Perg. Press (1964)



(1) M. E. Baldwin; J. Chem. Soc. (1960) 4369


Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

617 618

454 459

304

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3425 3454

3276 3262

3257 3243

3175 3189

3128

3098

2994

2954

1636

1603 1603

1594

1454

1446

1385

1365

1348

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

1314

1272

1208

1120 1114

1110 1102

1052

1004 1005

994 995

888 888

840

824 825

810 807

727 724

558

513

475

3454

3262

3243 3189 3128

3098 2994

2954

1594

1385 [Co(C2H4(NH2)2)Cl2]NO3

3500 3000 2500 2000 1500 1000

80

60

40

20

0

Wavenumber

%Transmittance

618

304

300 400 500 600 700 800 nm

0

100

%T

459

[Coen2Cl2]NO3 verdünnte Lösung

618

459

300 400 500 600 700 800 nm

[Coen2Cl2]NO3 konzentrierte Lösung

0

100

%T


6


464 338

248

300 400 500 600 700 800 nm

[Co(C2H4(NH2)2)3]Cl3

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

100

%T




(1) M. E. Baldwin; J. Chem. Soc. (1960) 4369

(1*) D. G. Hill, A. F. Rosenberg; J. Chem. Phys. 24 (6) (1956) 1219


Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

248

338 338

467 464

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3484 3503

3425 3434

3215 3212

3086 3100

2980

2897

1618 1623

1600 1593

1585 1564

1555 1556

1466* 1465

1368* 1364

1326 1326

1302 1304

1277* 1278

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

1255* 1253

1217 1219

1163 1165

1125 1123

1058 1058

1005 1006

895 897

879 883

781 788

751

714 711

575 581

516

495

469

3503

3434 3212

3100

2980 2897

[Co(C2H4(NH2)2)3]Cl3

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

90

80

70

60

50

40

Wavenumber

%Transmittanc


7

Natrium-hexanitrito-cobaltat(III) Na3[Co(ONO)6]

Synthese: Man löst 15 g Natriumnitrit in ca. 30 mL Wasser und fügt 5 g Cobalt(II)-nitrat so-

wie 5 mL Essigsäure hinzu. Durch die Lösung leitet man ca. eine Stunde einen Luftstrom hin-

durch. Nach ggf. erforderlichem Einengen wird der in der Kälte erhaltene Niederschlag fil-

triert und mit etwas Ethanol gewaschen sowie getrocknet. Es wird ein gelbes Produkt erhal-

ten.





(1) C. J. H. Schutte, Z. Anorg. Allg. Chem., 334 (1965) 304

(1*) R. A. Krause et al., Inorg. Chem. 5 (5) (1966) 936

(1**) D. G. Hill, A. F. Rosenberg; J. Chem. Phys. 24 (6) (1956) 1219


Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

488

358

269

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3454

2883

2815

2735

2640

1470

1450 1447

1422 1425

1337 1338

1262

1182** 1170

1133** 1128

847 846

844 844

614* 619

488

358

269

300 400 500 600 700 800 nm

Na3[Co(NO2)6]

0

100

%T

1262 1170

1470

3454

2883 2815

2735 2640

1447 1425 1338

1128

846

619

Na3[Co(ONO)6]

3600 3400 3200 3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600

100

80

60

40

20

0

Wavenumber

%Transmittance


8

1.5 Trinitro-triammincobalt(III) [Co(NH3)3(NO2)3]

Synthese: Es wird eine Lösung hergestellt aus 6 g Cobalt(II)-chlorid-hexahydrat, 7 g Natri-

umnitrit, 6 g Ammoniumchlorid, 20 mL konz. Ammoniak in ca. 30 mL Wasser und zwei

Stunden Luft hindurch geleitet. Ggf. wird die Lösung bei Temperaturen unter 100 °C einge-

engt und auf dem Eisbad auskristallisiert. Das gelbbraune Produkt wird abfiltriert und ge-

trocknet.

Autorenkollektiv, Lehrwerk Chemie, Reaktionsverhalten und Syntheseprinzipien, Arbeitsbuch 7, VEB Deut-





(1) I. Nakagawa, T. Shimanouchi, Spectrochem. Acta, 23A (1967) 2099


Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

498

354

252

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3430

3264

2633

1636

1361 1380

1322 1325

1173

829 829

629 629

410 413

354

300 400 500 600 700 800 nm

[Co(NH3)3(NO2)3]

0

100

%T

498

252

3430

3264

2633

1636

1380 1325

1173

829

629

413

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

%Transmittance


9

1.6 Tetrammin-dinitro-cobalt(III)-chlorid [Co(NH3)4(NO2)2]Cl

Synthese: Es werden 6 g Cobalt(II)-chlorid-hexahydrat, 6,5 g Ammoniumchlorid, 9 g Natri-

umnitrit in 50 mL Wasser gelöst und 8 mL konzentrierter Ammoniak hinzugefügt. Es wird für

zwei Stunden ein Luftstrom durch die Lösung geleitet. Der sich nach 12 stündigem Stehen

bildende gelbe Niederschlag wird abgesaugt und mit Wasser gewaschen.

(1) Jander/Blasius, Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie, S. Hirzel Verlag, 16.

Aufl. (2006)


(1) J. P. Faust, J. V. Quagliano; J. Am. Chem. Soc. 76 (1954) 5246



(1) I. Nakagawa, T. Schimanouchi, Spectrochem. Acta, 23A (1967) 2099


Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

439 439

348 346

255 251

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3542

3443

3281

3181

1626

1427 1426

1408 1407

1385

1362

1314 1319

1306

1296 1286

1271

1250

1239

816 818

593

505 503

439

346

251

300 400 500 600 700 800 nm

[trans-Co(NH3)4(NO2)2]Cl

0

100 %T

%Transmittance

1286

3542

3443

3181 1407

1306

1239

3281 3281

162

142

1385 1362

1319

1271

1250 818

624 593

503

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

[Co(NH3)4(NO2)2]Cl


10

1.7 Chloro-aquo-tetramin-cobalt(III)-chlorid [Co(NH3)4H2OCl]Cl2

Synthese: 5 g Cobalt(II)-carbonat werden in wenig verdünnter Salzsäure gelöst. Man gießt

die erhaltene Lösung in eine Mischung aus 25 g Ammoniumcarbonat, 100 mL Wasser und 50

mL konzentriertem Ammoniak und leitet für zwei Stunden Luft hindurch. Anschließend wird

die Lösung auf ein Volumen von 50 mL ein. Während des Einengens werden kleine Portionen

Ammoniumcarbonat (ca. jeweils 1 g aller 15 min) hinzu gegeben. Es wird filtriert und zum

Filtrat werden 60 mL 20%ige Salzsäure und danach 40 mL konzentrierte Salzsäure zugegeben

und unter Rühren erhitzt. Aus der violetten Lösung scheidet sich das Produkt in Form violet-

ter Kristalle nach mehrtätigem Stehen ab. Es wird filtriert und mit wenig verdünnter Salzsäure

und Ethanol gewaschen und getrocknet.

(1) Autorenkollektiv, Lehrwerk Chemie, Reaktionsverhalten und Syntheseprinzipien, Arbeitsbuch 7, VEB Deut-






Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

528

364

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3429

3279

3171

2569

1613

1404

1299

848

504

528 364

300 400 500 600 700 800 nm

[Co(NH3)4H2OCl]Cl2

0

100

%T

3429

3279 3171

1404 2569

1613

1299

848

504

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

%Transmittance

[Co(NH3)4H2OCl]Cl2


11

1.8 Kalium-hexacyano-cobaltat(III) K3[Co(CN)6]

Synthese: In einem Becherglas werden 2,5 g Cobalt(II)-carbonat in ca. 20 mL Wasser sus-

pendiert und mit 9 g Kaliumcyanid unter dem Abzug versetzt. Die Mischung erwärmt sich

und wird grün, sobald die Entwicklung von Wasserstoff beginnt. Es wird vorsichtig erhitzt bis

das Schäumen aufhört und unter Rühren 2 mL Eisessig zugegeben. Die Lösung wird auf ca.

80 °C erwärmt und danach auf dem Eisbad abgekühlt. Man gibt noch 60 mL Ethanol hinzu

und saugt die blassgelben Kristalle ab. Es wird mit wenig Ethanol nachgewaschen.



(1) H. B. Gray, N. A. Beach; J. Am. Chem. Soc. 85 (1963) 2922



(1) L. H. Jones; Inorg. 2 (4) Chem. (1962) 777


Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

312 312

260 260

202 212

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3621

3557

3435

3253

2173

2129 2124

1637

1614

312

260

300 400 500 600 700 800 nm

K3[Co(CN)6]

0

100

%T

1637 3557 3253 3621

3435 2173

2124

1614

K3[Co(CN)6]

3400 3200 3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600

100

80

60

40

20

0

Wavenumber

%Transmittance


12

1.9 Tris-acetylacetonato-cobalt(III) [Co(C5H7O2)3]

Synthese: In einem 500-mL-Rundkolben mit Rückflußkühler wird eine Lösung von 5 g Co-

balt(II)-nitrat-hexahydrat, 20 g Harnstoff und 12 g Acetylaceton in 200 mL Wasser am Rück-

fluss gekocht. Das Produkt wird nach beendeter Reaktion abfiltriert und mit wenig Wasser

gewaschen.




(1) H. A. Hashem, M. S. Refat, Suf. Review Let. 13 (4) (2006) 439



(1) R. Larsson, O. Eskilsson, Acta Chem. Scan. 23 (1969) 1765


Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

500 492

376

290 291

Wellenzahl [cm-1 ]

(1) (2)

1656

1630

1608

1519 1521

1509

1460

1425 1424

1401

1380 1361

1277 1262

1201

1020

932

768

673

660

596 585

559 567

417 423

1509 1424

1361

1630

1656

1608

1521 1460

1401

1262

1201

1020

932

768

673

660 585

567

423

1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

%Transmittance

[Co(C5H7O2)3]

376

291

250 300 350 400 nm

[Co(C5H7O2)3] stark verd. Lösung

0

100

%T

492

300 400 500 600 700 800 nm

0

100

%T [Co(C5H7O2)3]

376


13

1.11 Kalium-trioxalato-cobaltat(III) K3[Co(C2O4)3]

Synthese: In 125 ml heißem Wasser werden 6 g Oxalsäure-dihydrat, 18 g Kaliumoxalat-

monohydrat und 6 g Cobalt(II)-carbonat in dieser Reihenfolge unter Umrühren gelöst. Die

Lösung wird dann auf 40 bis 50°C abgekühlt, mit KOH basisch gemacht und unter intensivem

Rühren mit 20 mL Wasserstoffperoxid-lösung vorsichtig versetzt. Dabei wechselt die Farbe

der Lösung von rot nach tief grün. Anschließend werden tropfenweise 6,5 ml Eisessig zuge-

setzt und die Mischung für 1 h gerührt. Die Lösung wird auf dem Eisbad abgekühlt und mit

125 ml Ethanol versetzt. Nach wenigen Minuten scheiden sich tiefgrüne bis schwarz erschei-

nende Kristalle an K3[Co(C2O4)3] ab, die abfiltriert und getrocknet werden.

Analyse:

UV-Vis-

Spektrum

(1) C. K. Jorgensen, Absorption spectra and chemical bonding in complexes, Perg. Press (1964)



(1) D. R. Johnston, R. H. Cole, J. Chem. Phys. 36 (2) (1962) 324


Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

606 603

420 423

243

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

1311

1138

1119

1089

1050

900 881

803 806

774

722

625

565 567

526

496

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3583

3450

3381

2976

2927

2899

1707 1712

1670 1675

1655

1616

1592

1448

1398 1406

3583

3450 3381

2976

2927 2899

K3[Co(C2O4]3]

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

80

60

40

20

0

Wavenumber

%Transmittance

243

250 300 350 400 nm

K3(Co(C2O4)3] stark verd. Lö-sung

0

100

%T

603 423

300 400 500 600 700 800 nm

K3(Co(C2O4)3]

0

100 %T


14

2. Chrom

2.1 Hexaharnstoff-chrom(III)-chlorid [Cr(CO(NH2)2)6]Cl3

Synthese: 5 g Chrom(III)-chlorid-hydrat und 42 g Harnstoff warden in wenig kaltem Wasser

gelöst und mit einigen Tropfen Salzsäure versetzt. Man engt die Lösung bei Temperaturen

unter 75 °C ein, bis sich eine Kristallkruste bildet. Den erhaltenen Kristallbrei löst man in

wenig Wasser bei einer Temperatur von 50 – 60 °C und filtriert schnell. Im Filtrat scheidet

sich das Kristallsalz in grünen Nadeln aus.






(1) R. B. Pentland et al., J. Am. Chem. Soc. 79 (1957) 1575


Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

621 598

442 425

290 321

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3440 3460

3330 3362

3190 3198

1640 1633

1580 1571

1555 1549

1505 1499

1175 1165

1038 1034

766 764

635 634

545 554

455 456

598 425 321

300 400 500 600 700 800 nm

[Cr(CO(NH2)2)6]Cl3

0

100

%T

3460 3362

3198

1633 1571

1549

1499

1165 1034

764

634 554

456

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

%Transmittance

[Cr(CO(NH2)2)6]Cl3


15

2.2 Pentammin-chrom(III)-µ-hydroxo-pentammin-chrom(III)-chlorid

(Rhodochromchlorid) [Cr(NH3)5OHCr(NH3)5]Cl5

Synthese: 6 g Kaliumdichromat werden mit 20 mL konzentrierter Salzsäure in einem Zwei-

halsrundkolben vorgelegt und mit dem Tropftrichter werden vorsichtig 8 mL Ethanol hinzu

gegeben. Die erhaltene grüne Chrom(III)-lösung wird noch warm aber unterhalb von 50 °C

mit Zinkgranalien unter Luftausschluss zu himmelblauer Chrom(II)-lösung reduziert. Hierzu

empfiehlt sich die Nutzung eines Tropftrichters, der mit Zinkgranalien befüllt wird und lose

mit einem Stopfen verschlossen wird. Die Chrom(II)-lösung lässt man anschließend in ein

Gemisch aus 5 g Ammoniumchlorid und 75 mL konzentriertem Ammoniak einfließen. Nach

ggf. erforderlichem Abgießen von ungelöstem Ammoniumchlorid sorgt man durch Luftdurch-

leiten oder Schütteln für eine schnelle Oxidation. Hierbei färbt sich die Lösung rot und es

scheidet sich reichlich Rhodochromchlorid ab. Das Produkt wird mit wenig verdünnter Salz-

säure, anschließend mit wenig Ethanol gewaschen und an Luft getrocknet.







Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

507 526

392 380

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3426

3264

3154

1615

1401

1341

1308

1174

756

566

3426

3264 3154

1615 1401

1341

1308

1174

756

566

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

90

80

70

60

50

40

30

20

10

Wavenumber

%Transmittance

[Cr(NH3)5OHCr(NH3)5]Cl5

526 380

300 400 500 600 700 800 nm

[Cr(NH3)5OHCr(NH3)5]Cl5

0

100

%T


16

2.3 Kalium-hexathiocyanato-chromat(III) K3[Cr(SCN)6]

Synthese: Man erhitzt eine mäßig konzentrierte Lösung von 5 g Kaliumthiocyanat und 9 g

Kalium-chrom-alaun auf dem Wasserbad und dampft bis zur Trockne eine roten Kristallmasse

ein. Diese wird mit absolutem Ethanol extrahiert und destilliert den Ethanol ab.


Analy-

se:

UV-

Vis-

Spekt-

rum





Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

563 570

420 424

304

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3587

3449

2311

2095

1617

1225

1127

1036

977

618

479

344

977

3587

2311

2095

1617 1225

1127

1036 618

479

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

80

60

40

20

0

Wavenumber

K3[Cr(SCN)6]

570 424

300 400 500 600 700 800 nm

K3[Cr(SCN)6]

0

100

%T

569

304

300 400 500 600 700 800 nm

K3(Cr(SCN)6] verd

0

100 %T

%Transmittance


17

2.4 Tris-acetylacetonato-chrom(III) [Cr(C5H7O2)3]

Synthese: In einem 500-mL-Rundkolben mit Rückflußkühler wird eine Lösung von 5 g

Chrom(III)-chlorid-hexahydrat, 20 g Harnstoff und 12 g Acetylaceton in 200 mL Wasser am

Rückfluss gekocht. Das rotbraune Produkt wird nach beendeter Reaktion abfiltriert und mit

wenig Wasser gewaschen.

Quelle: Autorenkollektiv, Lehrwerk Chemie, Reaktionsverhalten und Syntheseprinzipien, Arbeitsbuch 7, VEB

Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig (1985)

Analyse:

UV-Vis-

Spektrum





Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

256

331

382

556

Wellenzahl [cm-1 ]

(1) (2)

1573 1572

1519 1522

1457 1458

1438

1425 1425

1380 1383

1362

1277 1278

1193

1027

934

800

767

680

660

611

596 594

460 459

417 419

1458

1362

1572 1522

1438

1425

1383

1278

1193

1027

934

800 767

680

660

611 594

459

419

1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

%Transmittance

331 256

300 400 500 600 700 800 nm

Cr(C5H7O2)3 stark verd. Lösung

0

100

%T

382 556

382

300 400 500 600 700 800 nm

Cr(C5H7O2)3

0

100

%T


18

2.5 Kalium-trioxalato-chromat(III) K3[Cr(C2O4)3]

Synthese: Zu einer Lösung von 18 g Oxalsäure-dihydrat und 7,5 g Kaliumoxalat-monohydrat

in 200 mL Wasser tropft man eine wässrige konzentrierte Lösung von 6 g Kalium-dichromat

langsam unter Rühren ein. Die Lösung wird eingeengt und durch Abkühlen zur Kristallisation

gebracht. Es werden schwarzgrüne säulenartige Kristalle erhalten.


Aufl. (2006)






(1) D. R. Johnston, R. H. Cole, J. Chem. Phys. 36 (29 1962) 324


Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

571 570

418 418

267

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

1708 1710

1684 1686

1660 1644

1387 1393

1253 1258

893 898

855

810 815

798 803

595 596

543 543

485 485

415 414

570 418

267

300 400 500 600 700 800 nm

K3[Cr(C2O4]3]

0

100

%T

855

803

1710

1686

1644 1393

1258

898

815

596

543

485

414

1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

%Transmittance


19

Kalium-chrom(III)-sulfat-dodecahydrat KCr(SO4)2·12H2O

Synthese: 12 g Kalium-dichromat werden in Wasser gelöst und mit 100 mL 2 M Schwefel-

säure versetzt. Über einen Tropftrichter werden 7 g Ethanol zugegeben. Die Lösung wird auf

dem Eisbad gekühlt. Es scheiden sich violette oktaederförmige Kristalle ab. Zur Züchtung

großer Einkristalle wird ein perfekter Impfkristall ausgewählt (ca. 2 mm groß, ohne Anwach-

sungen) und an einem Haar befestigt. Die Lösung und die übrigen Kristalle werden durch

Erwärmen und Zugabe von ca. 50 mL wieder in Lösung gebracht und abgekühlt. Einige Stun-

den stehen lassen. Die Lösung muß nach dem Erkalten gesättigt sein, d. h. es darf sich bei

Raumtemperatur kein zusätzliches Salz auflösen lassen (Bodensatz vorhanden). Die Lösung

wird filtriert und in ein sauberes Becherglas gefüllt. In die Lösung wird der an einem Faden

befestigte Impfkristall gehängt und abgedeckt. Nun braucht es Geduld. Steht die Lösung an

einem gleichmäßig temperierten Ort, so wächst unser Impfkristall gleichmäßig, ohne Ein-

schlüsse zu einer natürlichen, perfekten Form. Ist zuviel Lösungsmittel verdampft oder bilden

sich auf dem Boden des Gefäßes Kristalle, sollte die Wachstumslösung erneuert werden.






Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

692 688

574 588

406 421

338

264 270

Wellenzahl [cm-1 ]

(1) (2)

3415

2950

2436

1631

1103

1058

981

705

602

560

540

469

436

588 421

338

300 400 500 600 700 800 nm

KCr(SO4)2

0

100 %T

688

270

2436

3415

2950

1631

1103

1058

981 705

602

560 540

469 436

KCr(SO4)2 ·12H2O

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

%Transmittance


20

2.6 Chrom(III)-chlorid (wasserfrei) CrCl3

Synthese: Die Tauchung und die Gaswaschflasche vor dem Reaktor werden mit konzentrier-

ter Schwefelsäure befüllt. Die Gaswaschflasche danach beihaltet technische Natronlauge. Es

wird ein Porzellanschiffchen halb mit fein gepulvertem Chrom befüllt und in ein Quarzglas-

oder Korundrohr mittig eingeschoben. Im Rohrofen wird Chrom bei zunächst 400 °C für eine

halbe Stunde von getrocknetem Chlor schwach überströmt. Bei einem starken Chlorstrom

kommt es zum Mitreißen von feinen Chrom(III)-chlorid-Partikeln und entsprechenden Aus-

beuteverlusten. Anschließend wird auf 950 °C für 1,5 Stunden im schwachen Chlorstrom er-

hitzt, wobei das gebildete Chrom(III)-chlorid mit Chlor über Chlortetrachlorid transportiert

und als violette Blättchen abgeschieden wird. Nach dem Erkalten wird mit Stickstoff Chlor

aus der Apparatur verdrängt.

Autorenkollektiv, Anorganikum, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften (1967)


21

3 Mangan

3.1 Kalium-trioxalato-manganat(III) K3[Mn(C2O4)3]

Synthese: Zu einer Lösung von 6,3 g Kaliumoxalat-monohydrat in ca. 50 mL Wasser werden

2 g MnO(OH) suspendiert. Die Suspension wird für ca. 15 Minuten auf dem Eisbad auf ca. 0

°C abgekühlt. Es folgt die Zugabe einer konzentrierten Lösung von 4,3 g Oxalsäure. Die Lö-

sung wird für ca. eine Stunde weiter auf dem Eisbad gerührt. Die erhaltene kirschrote Lösung

wird in der Kälte schnell filtiert. Zum Filtrat werden ca. 50 mL vorgekühltes Ethanol unter

Rühren hinzugefügt. Dabei scheidet sich das Produkt ab. Es wird in der Kälte filtriert und mit

wenig auf ca. 0 °C gekühltem Ethanol gewaschen. Die Trocknung erfolgt im Exsikkator unter

Lichtausschluss.

(1) N. Manabendra et al.; Inorg. Chem. (24) (1985) 447-449


22

4 Eisen

4.1 Tris-acetylacetonato-eisen(III) [Fe(C5H7O2)3]

Synthese: In einem 500-mL-Rundkolben mit Rückflußkühler wird eine Lösung von 5 g Ei-

sen(III)-chlorid, 20 g Harnstoff und 12 g Acetylaceton in 200 mL Wasser am Rückfluss ge-

kocht. Das rotbraune Produkt wird nach beendeter Reaktion abfiltriert und mit wenig Wasser

gewaschen.








Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

438

351

278

Wellenzahl [cm-1 ]

(1) (2)

1572 1571

1522 1526

1428 1422

1383 1390

1360 1362

1273 1274

1189

1024

930

800

771

667

569 559

556 550

437 435

413 415

406 408

300 400 500 600 700 800 nm

[Fe(C5H7O2)3]

0

100

%T

438

351

278

1571

1526

1422

1390

1362

1274

1189

1024 930

800 771

667 559

550 435

415

408

1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500

100

90

80

70

60

50

40

30

Wavenumber

%Transmittance [Fe(C5H7O2)3]


23

4.2 Kalium-trioxalato-ferrat(III) K3[Fe(C2O4)3]

Synthese: 6 g Eisen(II)-sulfat-heptahydrat, gelöst in ca. 30 mL Wasser, werden durch Zugabe

von 5 mL konzentrierter Salpetersäure in der Siedehitze oxidiert. Nach dem Erkalten verdünnt

man auf ein Volumen von 200 mL und versetzt tropfenweise mit Ammoniaklösung bis zur

vollständigen Fällung von Eisen(III)-hydroxid. Dieses wird mehrmals mit Wasser gewa-

schen, filtriert, mit heißem Wasser auf dem Büchnertrichter nachgewaschen und in eine Lö-

sung von 4,5 g Oxalsäure-dihydrat und 6,5 g Kaliumoxalat-monohydrat in 50 mL Wasser

eingetragen. Sobald die Auflösung des Eisen(III)-hydroxids erfolgt ist, wird auf dem Wasser-

bad bis zur Kristallisation eingeengt. Nach dem Erkalten filtriert man die grünen Kristalle ab,

wäscht mit Ethanol und trocknet im Exsikkator unter Lichtausschluss. Es werden lindgrüne

Kristalle erhalten.









Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

657

452

268

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3593

3438

1712 1715

1698

1677 1681

1642 1643

1390 1390

1273

1255 1257

885 891

797 804

785 793

580 582

528 531

498 499

268

300 400 500 600 700 800 nm

K3(Fe(C2O4)3]

0

100

%T

1681

793

3593

3438

1715 1698

1643 1390

1273

1257

891

804 582 531

499

K3[Fe(C2O4)]3

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

80

60

40

20

%Transmittance

Wavenumber


24

4.3 Eisen(III)-Kupfer-Phosphate/Eisen(III)-Kupfer-Vanadate

Synthese: Die Ausgangsstoffe CuO, Fe2O3 sowie (NH4)2HPO4 oder V2O5 sind stöchiomet-

risch auf 1 g Produkt in einem Mörser homogen zu verreiben. Die Phosphat-Gemenge werden

in einem Quarzglastiegel folgendem Temperaturprogramm unterworfen: 12 h bei 160 °C; 12

h bei 290 °C und 72 h bei 900 °C. Die Vanadat-Gemenge werden in einem Quarzglastiegel

folgendem Temperaturprogramm unterworfen: 12 h bei 160 °C; 12 h bei 290 °C und 72 h bei

750 °C. Das Produkt ist nach der Temperung erneut zu homogenisieren. Die Analyse erfolgt

durch Röntgenbeugung.


25

5 Nickel

5.1 Bis-acetylacetonato-diaquo-nickel(II) [Ni(C5H7O2)2(H2O)2]

Synthese: Eine Lösung von 5 g Nickel(II)-nitrat-hexahydrat in 40 mL Wasser wird tropfen-

weise mit einer solchen von 2 g Natriumhydroxid in 40 mL Wasser unter Rühren versetzt.

Das ausgefallene Nickelhydroxid wird dekantierend mit Wasser gewaschen. Nickelhydroxid

wird in einen Rundkolben überführt, mit 10 g Acetylaceton versetzt und am Rückfluss ge-

kocht. Es bildet sich das blassblaue Dihydrat des Komplexes. Das Produkt wird abfiltriert und

getrocknet.




(1) M. Barquin, M. J. Gonzalez, V. Bellido, Trans. Metal Chem. 28 (2003) 356




Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

660 634

380 380

320

270

Wellenzahl [cm-1 ]

(1) (2)

3423

3265

3181

3073

2991

2920

1708

1595

1511

1449

1401

1261

1197

1021

928

767

657

584

426

634

300 400 500 600 700 800 nm

[Ni(C5H7O2)2(H2O)2]

0

100 %T

380

3265 3181

3073

3423

2991 2920

1703

1595 1517

1449

1401

1261

1197

1021 928

767 657

584 426

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

80

60

40

20

0

Wavenumber

%Transmittance


26

5.2 Hexammin-nickel(II)-chlorid [Ni(NH3)6]Cl2

Synthese: 5 g Nickel(II)-chlorid-hexahydrat werden in ca. 10 mL Wasser gelöst und ins Eis-

bad gestellt. Es wird tropfenweise konzentrierter Ammoniak bis zur beginnenden Ausschei-

dung des violetten Komplexes zugegeben. Die Fällung wird durch tropfenweise Zugabe von

gesättigter Ammoniumchloridlösung vervollständigt. Der Niederschlag wird abgesaugt und

mit wenig Ammoniak gewaschen.


Aufl. (2006)






(1) I. Nakagawa, T. Shimanouchi, Spectrochem. Acta 22 (1965) 759


Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

571 578

355 360

298

Wellenzahl

[cm-1 ]

(1) (2)

3393 3449

3310 3273

3161

1606 1623

1402 1401

1310 1309

1279

846 845

488

578 360

298

300 400 500 600 700 800 nm

[Ni(NH3)6]Cl2

0

100

%T

3273 3161

1623 3449 1401

1309

1279 845

488

[Ni(NH3)6]Cl2

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

%Transmittance


27

5.3 Kalium-dioxalato-diaquo-nickelat(II) K2[Ni(C2O4)2(H2O)2]

Synthese: 4 g Nickel(II)-chlorid-hexahydrat werden in 20 ml Wasser gelöst. Tropfenweise

wird konzentrierte Ammoniaklösung zugegeben, bis sich ein gebildeter Niederschlag von

Nickelhydroxid wieder löst und eine klare tiefblaue Lösung vorliegt. Es wird zum Sieden er-

hitzt und mit einer Lösung von 3 g Kaliumoxalat-monohydrat in wenig Wasser versetzt. Nach

zwei Stunden im Eisbad schieden sich türkisblaue Kristalle eines Komplexes ab.





Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

262

Wellenzahl [cm-1 ]

(1) (2)

3483

3437

3280

3186

1691

1629

1599

1357

1362

1316

1270

1254

809

678

477

262

300 400 500 600 700 800 nm

K2[Ni(C2O4)2(H2O)2]

0

100

%T

477 3186

3483 3437 3346

3280 1691

1629 1599

1357

1316

1270

1254 809 678

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

Wavenumber

%Transmittance


28

6 Kupfer

6.1 Bis-acetylacetonato-kupfer(II) [Cu(C5H7O2)2]

Synthese: In einem 500-mL-Rundkolben mit Rückflußkühler wird eine Lösung von 5 g Kup-

fer(II)-chlorid-hexahydrat, 20 g Harnstoff und 12 g Acetylaceton in 200 mL Wasser am Rück-

fluss gekocht. Das blaue Produkt wird nach beendeter Reaktion abfiltriert und mit wenig

Wasser gewaschen.




(1) M. Barquin, M. J. Gonzalez, V. Bellido, Trans. Metal Chem. 28 (2003) 356




Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

380 380

270 292

220 232

Wellenzahl [cm-1 ]

(1) (2)

1577

1554

1534

1458

1418

1356

1276

1190

1020

938

781

685

653

614

455

300 400 500 600 700 800 nm

[Cu(C5H7O2)2]

0

100

%T

292

232

380

1458

1577

1554 1534

1418 1356 1276

1190

1020 938

781

685 653

614

455

1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

%Transmittance [Cu(C5H7O2)2]


29

6.2 Tetrammin-diaquo-kupfer(II)-sulfat [Cu(NH3)4(H2O)2]SO4

Synthese: 5 g Kupfer(II)-sulfat-pentahydrat werden unter Erwärmen in ca. 5 mL Wasser ges-

löst und mit konzentrierter Ammoniaklösung versetzt, bis sich der gebildete Hydroxidnieder-

schlag gerade wieder vollständig gelöst hat. Man lässt auf dem Eisbad auskristallisieren, fil-

triert den kornblumenblauen Niederschlag ab und wäscht mit wenig Ethanol nach.


Aufl. (2006)






(1) I. Nakagawa, T. Shimanouchi, Spectrochem. Acta 22 (1965) 759


Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

592 591

241

Wellenzahl [cm-1 ]

(1) (2)

3436

3310 3311

3231 3239

3160

1610 1608

1400

1251 1269

1241

1178

1116

983

708 707

619

591

300 400 500 600 700 800 nm

[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4

0

100

%T

241

1178

983

3436

3311

3239

3160

1608

1400

1269

1241

1116

707

619

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

%Transmittance

[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4


30

6.3 Kalium-dioxalato-cuprat(II) K2[Cu(C2O4)2(H2O)2]

Synthese: Eine Lösung von 6 g Kupfersulfat-pentahydrat in 15 mL Wasser wird auf 90 °C

erhitzt und unter intensivem Rühren schnell in eine ebenfalls bei 90 °C erhitzte Lösung von

18 g Kaliumoxalat-monohydrat in 50 mL Wasser gegeben. Die Mischung wird auf dem Eis-

bad abgekühlt und abgenutscht. Der Niederschlag wird bei 50 °C im Trockenschrank ge-

trocknet.







Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

718

253

Wellenzahl [cm-1 ]

(1) (2)

3497

3402

2923

2840

2552

1672 1673

1645 1651

1637

1579

1411 1418

1277 1289

1122

886 902

795 807

716

541 511

481 489

3497 3402

2923 2840 2552

1673 1651

1637

1579

1418

1289

1122

902

807

719

541

489

K2[Cu(C2O4)2(H2O)2]

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

%Transmittance

253

300 400 500 600 700 800 nm

K2(Cu(C2O4)2] stark verd. Lösung

0

100

%T

718

300 400 500 600 700 800 nm

K2(Cu(C2O4)2]

0

100

%T


31

6.4 Kupfer

Synthese: Elementares Kupfer ist durch Wasserstoffreduktion (siehe Technische Verfahren)

bei 300 °C und 2 Stunden Dauer aus Kupfer(II)-oxid darzustellen. Dazu ist ein Prozellan-

schiffchen geeigneter Größe mit einer dünnen Schicht des Ausgangsstoffes (etwa halb voll)

zu befüllen. Die Einwaage richtet sich nach der Schiffgröße.



6.5 Kupferphosphate/Kupfer-Nickel-Phosphate/Kupfer-Zink-Phosphate

Synthese: Die Ausgangsstoffe CuO, (NH4)2HPO4 und ggf. ZnO oder NiCO3 sind stöchiomet-

risch auf 1 g Produkt in einem Mörser homogen zu verreiben. Das Gemenge wird in einem

Quarzglastiegel folgendem Temperaturprogramm unterworfen: 4 h bei 200 °C; 24 h bei 300

°C und 24 h bei 1000 °C. Das Produkt ist nach der Temperung erneut zu homogenisieren. Die

Analyse erfolgt durch Röntgenbeugung.


32

7 Vanadium

7.1 Vanadium(III)-oxid V2O3

Synthese: Vanadium(III)-oxid ist durch Wasserstoffreduktion (siehe Technische Verfahren)

in zwei Stufen bei 600 °C, 0,5 Stunden und 800 °C 1,5 Stunden Dauer aus Vanadium(V)-oxid

oder Ammoniumvanadat darzustellen. Dazu ist ein Prozellanschiffchen geeigneter Größe mit

einer dünnen Schicht des Ausgangsstoffes (etwa halb voll) zu befüllen. Die Einwaage richtet

sich nach der Schiffgröße.


7.2 Vanadium(III)-chlorid VCl3

Synthese: Es werden 2 g Vanadium(III)-oxid durch Kochen in 50 mL konzentrierter Salzsäu-

re gelöst und auf ca. 15 mL eingeengt. Auf dem Eisbad wird die Lösung mit Chlorwasser-

stoffgas gesättigt und es fällt grünes, hygroskopisches Vanadium(III)-chlorid aus.


7.3 Diacetylacetonato-oxo-vanadium(IV) [VO(C5H7O2)2]

Synthese: Es wird eine Suspension von 2 g Vanadium-pentoxid in 20 mL dest. Wasser, 10

mL Ethanol und 3,5 mL konz. Schwefelsäure für eine Stunde am Rückfluss gekocht. Hernach

werden 5 mL Acetylaceton hinzugefügt und die erhaltene Lösung mit einer Lösung von 8 g

Natriumcarbonat in 50 mL Wasser neutralisiert. Das erhaltene blaue Produkt wird filtriert, mit

Aceton gewaschen und bei 110 °C im Trockenschrank getrocknet.

7.4 Kalium-dioxalato-dioxo-vanadat(V) K3[VO2(C2O4)2]

Synthese: Es werden 1 g Vanadium-pentoxid, 1,4 g Oxalsäure, 2 g Kaliumoxalat und 0,6 g

KOH in ca. 50 mL 15% H2O2 zur Reaktion gebracht. Es wird eine intensiv-rote Lösung erhal-

ten, aus der sich nach einiger Zeit orange-rote Kristalle abscheiden.

R. E. Drew, F. W. B. Einstein, S. E. Gransden; Can. J. Chem. 52 (1974) 2184-2189


33

7.5 Ammonium-dodecavanado-phosphat (NH4)7PV12O36

Synthese: Zu 6 g Ammoniummetavanadat in 60 mL Wasser lässt man unter Rühren 1 g

Phosphorsäure zu tropfen, erwärmt auf 60 °C und versetzt mit 10 mL 1 N Salzsäure. Ggf.

ausgefallenes Vanadiumpentoxid wird abfiltriert. Aus dem Filtrat, das tiefdunkelrot gefärbt

ist, kristallisieren violettrote Kristallplatten, die abfiltriert und mit wenig kaltem Wasser ge-

waschen werden.






Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

270

Wellenzahl [cm-1 ]

(1) (2)

3282

3157

1611

1401

1301

1085

846

503

300 400 500 600 700 800 nm

(NH4)7PV12O36

0

100

%T

270

1085

3157 3282

1611

1401

1301

846

503

(NH4)7PV12O36

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

%Transmittance


34

8 Molybdän

8.1 Ammonium-tetrathio-molybdat(VI) (NH4)2MoS4

Synthese: 5 g Ammoniumhepta-molybdat-hydrat oder Molybdänsäure werden in 15 mL

Wasser gelöst/suspendiert und mit 50 mL konzentriertem Ammoniak versetzt und in die erste

Gaswaschflasche eingefüllt. Die zweite Gaswaschflasche enthält technische Natronlauge.

Beim Einleiten von Schwefelwasserstoff färbt sich die Lösung zunächst gelb, später rot und

das Produkt fällt gut kristallin aus. Nach beendigter Reaktion wird Schwefelwasserstoff aus

der Apparatur verdrängt. Das Produkt wird filtriert und mit wenig Ethanol gewaschen und im

Vakuum getrocknet.


Analyse: XRPD: W. Seelinger, K. Liddell, Univ. of Newcastle, UK, Priv. Comm.


(1) L. Lang, Absorption spectra in the visible and ultraviolet region, Bd. XVI


Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

520 520

470 469

312 317

270 270

244 242

469

317

242

300 400 500 600 700 800 nm

(NH4)2MoS4

0

100

%T

520

270


35



8.2 Molybdän

Synthese: Elementares Molybdän ist durch Wasserstoffreduktion (siehe Technische Verfah-

ren) bei 600 °C und 2 Stunden Dauer aus Molybdänsäure oder Ammoniummolybdat darzu-

stellen. Dazu ist ein Prozellanschiffchen geeigneter Größe mit einer dünnen Schicht des Aus-

gangsstoffes (etwa halb voll) zu befüllen. Die Einwaage richtet sich nach der Schiffgröße.



8.3 Molybdänsulfid MoS2

Synthese: Molybdänsulfid wird aus einem stöchiometrischen Gemenge aus Molybdän und

Schwefel hergestellt. Das Gemenge wird in eine Quarzglasampulle mit ca. 50 mg Iod gegeben

und die Ampulle verschlossen. Die Ampulle wird in einen Zweizonenrohrofen platziert und

ein Temperaturgefälle von 900 °C (Ausgangsbodenkörper) nach 800 °C (Abscheideraum) für

eine Woche angelegt. Es wird gut kristallines Molybdänsulfid erhalten, welches nach Öffnen

der Ampulle mit Ethanol gewaschen und getrocknet wird.

8.4 Molybdän(VI)-oxid MoO3 aus MoS2

Synthese: Molybdän(VI)-oxid wird aus Molybdän(IV)-sulfid durch Rösten (siehe Technische

Verfahren) im Sauerstoffstrom bei 600 °C hergestellt. Dazu ist ein Prozellanschiffchen geeig-

neter Größe mit einer dünnen Schicht des Ausgangsstoffes (etwa halb voll) zu befüllen. Die

Einwaage richtet sich nach der Schiffgröße.

Wellenzahl [cm-1 ]

(1) (2)

3442

3198

3119

2997

1632

1385

479 2997

3442

3198 3119

1632

1385

479

(NH4)2MoS4

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

80

60

40

20

0

Wavenumber

%Transmittance


36

8.5 Ammonium-dodecamolybdato-cerat(IV) (NH4)8CeMo12O42

Synthese: 1,75 g Ammonium-cer(IV)-nitrat werden in 40 mL Wasser gelöst. Diese Lösung

wird tropfenweise unter Rühren zu einer siedenden Lösung von 7,5 g Ammoniumheptamo-

lybdat in 25 mL Wasser gegeben. Man lässt abkühlen und filtriert den ausgeschiedenen tief-

gelben kristallinen Niederschlag ab. Der Niederschlag wird mit wenig Ethanol gewaschen.






Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

320

Wellenzahl [cm-1 ]

(1) (2)

3440

3186

3003

2835

1628

1431

1401

1093

951

933

914

885

637

586

511

462

410

2835

586

1431

3003

3440 3186

1628

1401

1093

951 93

914

885

637

51

46

410

(NH4)8CeMo12O42

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

%Transmittance

300 400 500 600 700 800 nm

(NH4)8CeMo12O42

0

100

%T

320


37

8.6 Ammonium-dodecamolybdato-phosphat (NH4)3PMo12O40

Synthese: Man löst 0,25 g in 5 mL Wasser und fügt 5 mL konzentrierte Salpetersäure hinzu.

Die Lösung gießt man unter Rühren in eine Lösung von 5 g Ammoniumheptamolybdat in 15

mL Wasser. Der sich sofort absetzende Niederschlag wird abfiltriert, mit heißem Wasser, dem

einige Tropfen konzentrierte Salpetersäure zugesetzt wurden, gewaschen und an der Luft ge-

trocknet.



(1) C. R. Deltcheff et al., Inorg. Chem. 22 (2) (1983) 207


8.7 Diacetylacetonato-dioxo-molybdän(VI) [MoO2(C5H7O2)2]

Synthese: Es werden 5 g Natrium- oder Ammoniummolybdat) in ca. 50 mL Wasser suspen-

diert, der pH mit HCl auf ca. 1 eingestellt und mit ca. 10 mL Acetylaceton für ca. 2 Stunden

am Rückfluss gekocht. Das erhaltene orange-gelbe Produkt wird filtriert, mit Aceton gewa-

schen und getrocknet.

H. Gehrke, J. Veal; Inorg. Chem. Acta. (1969) 623-627

Wellenzahl [cm-1 ]

(1) (2)

3448

3217

1626

1402

1068 1064

962 964

869 868

785 793

593 596

495 504 3448

3217

1626

1402

1064

964

868

793

596 504

(NH4)3PMo12O40

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

%Transmittance


38

9 Wolfram

9.1 Ammonium-tetrathio-wolframat(VI) (NH4)2WS4

Synthese: 5 g Ammonium-wolframat-hydrat oder Wolframsäure werden in 15 mL Wasser

gelöst/suspendiert und mit 50 mL konzentriertem Ammoniak versetzt und in die erste Gas-

waschflasche gefüllt. Die zweite Gaswaschflasche enthält technische Natronlauge. Beim Ein-

leiten von Schwefelwasserstoff färbt sich die Lösung gelb. Nach beendigter Reaktion wird

Schwefelwasserstoff aus der Apparatur verdrängt. Das Produkt fällt nach eintägigem Stehen

gut kristallin aus, ggf. muss die Lösung eingeengt werden. Das Produkt wird filtriert und mit

wenig Ethanol gewaschen und im Vakuum getrocknet.

Analyse: XRPD: W. Seelinger, K. Liddell, Univ. of Newcastle, UK, Priv. Comm.


(1) C. M. Clark, W. P. Doyle; J. Inorg. Nucl. Chem. 28 (1966) 28


Wellenlänge

[nm]

(1) (2)

450

390 392

280 276

219

392 276

300 400 500 600 700 800 nm

(NH4)2WS4

0

100

%T

450


39



9.2 Wolfram(IV)-oxid WO2

Synthese: Wolfram(VI)-oxid ist durch Wasserstoffreduktion (siehe Technische Verfahren)

bei 600 °C und 2 Stunden Dauer aus Wolframsäure oder Ammoniumwolframt darzustellen.

Dazu ist ein Prozellanschiffchen geeigneter Größe mit einer dünnen Schicht des Ausgangs-

stoffes (etwa halb voll) zu befüllen. Die Einwaage richtet sich nach der Schiffgröße.



9.3 Dodecawolframato-phoshorsäure H3PW12O40

Synthese: Eine Lösung von 5 g Natriumwolframat-dihydrat in ca. 8 mL Wasser wird mit 2,5

g Natrium-hydrogenphosphat versetzt und bis zur völligen Auflösung des Salzes erhitzt. Man

dampft bei ca. 80 °C bis zur Bildung einer Kristallhaut ein, setzt dann langsam unter Rühren

7,5 mL konzentrierte Salzsäure zu und dampft erneut bis zur Bildung einer Kristallhaut ein.

Man lässt auf dem Eisbad abkühlen und filtriert den gelbgrünen Niederschlag.

Jander/Blasius, Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie, S. Hirzel Verlag Stuttgart,

16. Aufl. (2006)

Wellenzahl [cm-1 ]

(1) (2)

3393

3164

3022

2819

1683

1626

1457

1403

936

879

865

829

809

756

705

613

530

501

3393

3164

3022

2819

1683

1626

1457

1403

936

879 865

829 809

756 705

613

530

501

(NH4)2WS4

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Wavenumber

%Transmittance


40

10 Rhenium

10.1 Rhenium

Synthese: Elementares Rhenium ist durch Wasserstoffreduktion (siehe Technische Verfah-

ren) bei 800 °C und 2 Stunden Dauer aus Kaliumperrhenat darzustellen. Dazu ist ein Prozel-

lanschiffchen geeigneter Größe mit einer dünnen Schicht des Ausgangsstoffes (etwa halb

voll) zu befüllen. Die Einwaage richtet sich nach der Schiffgröße.

10.2 Rhenium(VI)-oxid ReO3

Synthese: Die Rheniumoxide werden durch Synproportionierung aus Dirheniumheptoxid und

elementarem Rhenium dargestellt. Dazu wird in einer Quarzglasapparatur (waagerechter

Schenkel) Rhenium (1,2 g) unter Sauerstoffatmosphäre zu Rheniumheptoxid bei ca. 600 °C

oxidiert. Dazu wird die Apparatur periodisch evakuiert und mit Sauerstoff geflutet. Gebildetes

Rheniumheptoxid wird in den senkrechten Schenkel der Apparatur auf vorliegendes Rhenium

(0,18 g) sublimiert. Nach Zugabe von ca. 100 mg Iod wird der zweite Teil der Apparatur als

Ampulle abgeschmolzen und dem Chemischen Transport von 500 °C nach 400 °C im Zwei-

zonenrohrofen unterworfen. ReO3 wird in Form metallisch rot glänzender Kristalle erhalten.

Die Kristalle werden mit Ethanol gewaschen.

10.3 Rhenium(IV)-oxid ReO2

Synthese: Die Rheniumoxide werden durch Synproportionierung aus Dirheniumheptoxid und

elementarem Rhenium dargestellt. Dazu wird in einer Quarzglasapparatur Rhenium (0,9 g)

unter Sauerstoffatmosphäre zu Rheniumheptoxid oxidiert und in den zweiten Teil der Appara-

tur auf vorliegendes Rhenium (1,0 g) sublimiert. Nach Zugabe von ca. 50 mg Iod wird der

zweite Teil der Apparatur als Ampulle abgeschmolzen und dem Chemischen Transport un-

terworfen. Dabei wird zur Darstellung von Rhenium(IV)-oxid ein Temperaturgefälle von

1000 °C nach 900 °C im Zweizonenrohrofen gewählt. ReO2 wird in Form silbern glänzender

Kristalle erhalten. Die Kristalle werden mit Ethanol gewaschen.

10.4 Rhenium(IV)-sulfid ReS2

Synthese: Rheniumsulfid wird aus einem stöchiometrischen Gemenge von Rhenium und

Schwefel hergestellt. Das Gemenge wird in eine Quarzglasampulle mit ca. 50 mg Iod gegeben

und die Ampulle verschlossen. Die Ampulle wird in einen Zweizonenrohrofen platziert und

ein Temperaturgefälle von 900 °C (Ausgangsbodenkörper) nach 800 °C (Abscheideraum) für

eine Woche angelegt. Es wird gut kristallines Rheniumsulfid erhalten, welches nach Öffnen

der Ampulle mit Ethanol gewaschen und getrocknet wird.


41

11 Ruthenium

11.1 Ruthenium

Synthese: Elementares Ruthenium ist durch Wasserstoffreduktion (siehe Technische Verfah-

ren) bei 600 °C und 2 Stunden Dauer aus Ruthenium(IV)-oxid darzustellen. Dazu ist ein Pro-

zellanschiffchen geeigneter Größe mit einer dünnen Schicht des Ausgangsstoffes (etwa halb


11.2 Ruthenium(III)-chlorid RuCl3

Synthese: Die Tauchung und die Gaswaschflasche vor dem Reaktor sind mit konzentrierter

Schwefelsäure und die Gaswaschflasche nach dem Reaktor mit technischer Natronlauge zu

befüllen. Ruthenium(III)-chlorid (ά-Modifikation) ist durch direkte Chlorierung bei 700 °C

und 2 Stunden Dauer aus Ruthenium erhältlich. Dazu ist ein Prozellanschiffchen geeigneter

Größe mit einer dünnen Schicht des Ausgangsstoffes (etwa halb voll) zu befüllen. Die Ein-

waage richtet sich nach der Schiffgröße. Das Schiffchen wird in ein Quarz- oder Korundrohr

mittig eingeführt. Das Reaktionsrohr wird in den Rohrofen geschoben.


11.3 Kalium-hexachloro-ruthenat(IV) K2RuCl6



befüllen. 1 g Ruthenium(III)-chlorid wird in 20 mL konzentrierter Salzsäure im Zweihals-

rundkolben mit aufgesetztem Rückflusskühler unter Erwärmen und Rühren chloriert, bis sich

das Chlorid vollständig gelöst hat. Nach Abkühlen wird die stöchiometrische Menge an Kali-

umchlorid in gesättigter wässriger Lösung hinzugefügt. Es werden ggf. nach erfolgtem Einen-

gen schwarzrote Kristalle erhalten.


42

12 Silber

Silber aus Silberrückständen

Synthese: Die silberhaltigen Lösungen werden mit 20%iger Salzsäure behandelt bis keine

Fällung mehr auftritt. Nach dem Absetzen wird dekantiert und der Niederschlag mehrmals mit

heißem Wasser gewaschen. Anschließend setzt man dem Niederschlag wiederum 20%ige

Salzsäure zu, fügt Zinkgranalien hinzu und erwärmt drei bis vier Stunden auf ca. 50 °C bis

alles Silberchlorid zu elementarem Silber reduziert ist. Ggf. werden überschüssige Zinkgrana-

lien mit weiterer Salzsäure gelöst. Das erhaltene zementierte Silber wird mehrfach bis zur

Chloridfreiheit gewaschen und in einem Porzellantiegel unter Borax im Muffelofen zu einem

Regulus verschmolzen. Dabei ist folgendes Temperaturprogramm einzuhalten: 30 Minuten

bei 200 °C, 30 Minuten bei 400 °C und 15 Minuten bei 980 °C.




43

13 Magnesium Magnesiumnitrid Mg3N2


Schwefelsäure zu befüllen. Magnesiumnitrid ist durch direkte Umsetzung aus Magnesium mit

Stickstoff bei 700 °C und 2 Stunden Dauer darzustellen. Dazu ist ein Prozellanschiffchen ge-

eigneter Größe mit einer dünnen Schicht des Ausgangsstoffes (etwa halb voll) zu befüllen.

Die Einwaage richtet sich nach der Schiffgröße. Das Schiffchen wird in ein Quarz- oder Ko-

rundrohr mittig eingeführt. Das Reaktionsrohr wird in den Rohrofen geschoben. Das Präparat

muss unter Stickstoff abgekühlt und zügig in ein Präparateglas eingebracht werden.

14 Bor

Borsäuremethylester B(OCH3)3

Synthese: In einem Rundkolben werden 5 g Borsäure und 15 mL Methanol vorgelegt und

unter Rückfluss eine Stunde gekocht. Das erhaltene aceotrope Gemisch wird abdestilliert bis

zu einer Siedetemperatur von 70 °C. Das Destillat wird mit kleinen Portionen Calciumchlorid

versetzt, um Wasser und Methanol durch Solvatation zu binden. Der Ester wird dekantiert.


44

15 Aluminium

15.1 Kalium-aluminium(III)-sulfat-dodecahydrat KAl(SO4)2·12H2O

Synthese: 16,5 g Aluminiumsulfat werden in 25 mL heißem Wasser gelöst und eine 80 °C

warme Lösung von 4,75 g Kaliumsulfat in 50 mL Wasser zugefügt. Die Lösung wird auf dem

Eisbad gekühlt. Es scheiden sich farblose oktaederförmige Kristalle ab. Zur Züchtung großer

Einkristalle wird ein perfekter Impfkristall ausgewählt (ca. 2 mm groß, ohne Anwachsungen)

und an einem Haar befestigt. Die Lösung und die übrigen Kristalle werden durch Erwärmen

und Zugabe von ca. 50 mL wieder in Lösung gebracht und abgekühlt. Einige Stunden stehen

lassen. Die Lösung muss nach dem Erkalten gesättigt sein, d. h. es darf sich bei Raumtempe-

ratur kein zusätzliches Salz auflösen lassen (Bodensatz vorhanden). Die Lösung wird filtriert

und in ein sauberes Becherglas gefüllt. In die Lösung wird der an einem Faden befestigte

Impfkristall gehängt und abgedeckt. Nun braucht es Geduld. Steht die Lösung an einem

gleichmäßig temperierten Ort, so wächst unser Impfkristall gleichmäßig, ohne Einschlüsse zu

einer natürlichen, perfekten Form. Ist zuviel Lösungsmittel verdampft oder bilden sich auf

dem Boden des Gefäßes Kristalle, sollte die Wachstumslösung erneuert werden.

15.2 Triacetylacetonato-aluminium(III)

Synthese: Es werden 10 g Aluminiumsulfat in ca. 50 mL Wasser suspendiert, der pH mit

Ammoniaklösung auf ca. 8 eingestellt und mit ca. 10 mL Acetylaceton für ca. 2 Stunden am

Rückfluss gekocht. Das erhaltene blaß-gelbe Produkt wird filtriert, mit Aceton gewaschen und

getrocknet.

M. Shirodker, V. Borker, C. Nather, W. Bensch, K. S. Rane; Ind. J. Chem. (2010) 1607-1611


45

16 Germanium

16.1 Germanium

Synthese: Elementares Germanium ist durch Wasserstoffreduktion (siehe Technische Verfah-

ren) bei 600 °C und 2 Stunden Dauer aus Germaniumdixoid darzustellen. Dazu ist ein Prozel-




16.2 Ammonium- und Kalium-hexachloro-germanat(IV) (NH4)2GeCl6;

K2GeCl6



befüllen. In einem Zweihalsrundkolben mit aufgesetztem Rückflusskühler werden 1 g Ger-

maniumpulver in ca. 20 mL konzentrierter Salzsäure vorgelegt, mit einem Magnetrührer ge-

rührt und solange Chlor eingeleitet unter Erwärmen, bis sich alles Germanium als Hexachlo-

rogermaniumsäure gelöst hat. Danach wird mit Stickstoff Chlor aus der Apparatur verdrängt

und durch Zugabe der stöchiometrischen Menge Ammoniumchlorid bzw. Kaliumchlorid in

gesättigter Lösung das gewünscht Produkt auf dem Eisbad gefällt. Es wird mit wenig Ethanol

gewaschen und auf Ton im Exsikkator getrocknet.


46

17 Zinn

17.1 Zinn

Synthese: Elementares Zinn ist durch Wasserstoffreduktion (siehe Technische Verfahren) bei

500 °C und 2 Stunden Dauer aus Zinnstein darzustellen. Dazu ist ein Prozellanschiffchen ge-

eigneter Größe mit einer dünnen Schicht des Ausgangsstoffes (etwa halb voll) zu befüllen.

Die Einwaage richtet sich nach der Schiffgröße.

17.2 Zinn-tetrachlorid und Hexachlorostannate

Synthese: Variante 1: Die Tauchung und die Gaswaschflasche vor dem Reaktor sind mit kon-

zentrierter Schwefelsäure und die Gaswaschflasche nach dem Reaktor mit technischer Nat-

ronlauge zu befüllen. Im Zweihalsrundkolben mit aufgesetztem Rückflusskühler werden

Zinngranalien vorgelegt und direkt chloriert. Man erhält flüchtiges Zinn-tetrachlorid, welches

abdestilliert und mit einer gesättigten Ammoniumchloridlösung oder gesättigten Kaliumchlo-

ridlösung zu (NH4)2SnCl6 bzw. K2SnCl6 umgesetzt wird.

Variante 2: In einem Rundkolben mit aufgesetztem Rückflusskühler werden 2 g Zinnpulver in

Salzsäure gelöst oder 2 g Zinn(II)-chlorid in ca. 30 mL Salzsäure vorgelegt und ca. 30 Minu-

ten chloriert. Die erhaltene Hexachloro-zinnsäure wird mit der berechneten Menge an gesät-

tigter Ammoniumchloridlösung oder gesättigten Kaliumchloridlösung zu (NH4)2SnCl6 bzw.

K2SnCl6 umgesetzt.

17.3 Zinn(II)-iodid SnI2

Synthese: 2 g Zinn werden mit 3 g Iod in 20 mL 2 M Salzsäure unter Rückfluss erhitzt, bis

sich das Metall umgesetzt hat. Es wird portionsweise weiter Zinn (ca. 0,2 g) zugegeben bis

die Lösung eine blassgelbe Farbe annimmt und kein Zinn mehr in Lösung geht. Es wird heiß

filtriert und Zinn(II)-iodid auf dem Eisbad auskristallisiert, abgesaugt und mit wenig Ethanol

gewaschen.


17.4 Zinn(IV)-sulfid (SnS2)

Synthese: In eine Quarzglasampulle werden ca. 2 g Zinn mit der stöchiometrischen Menge

Schwefel und ca. 50 mg Iod eingebracht, evakuiert und zugeschmolzen. Die geschlossene

Ampulle wird im Zweizonenrohrofen einem Temperaturgefälle von 700 °C nach 600 °C für

eine Woche ausgesetzt. Die erhaltenen goldfarbenen blättchenförmigen Kristalle werden nach

Öffnen der Ampulle mit Ethanol gewaschen.


47



48

18 Blei

18.1 Blei

Synthese: Elementares Blei ist durch Wasserstoffreduktion (siehe Technische Verfahren) bei

500 °C und 2 Stunden Dauer aus PbO oder Pb3O4 darzustellen. Dazu ist ein Prozellanschiff-

chen geeigneter Größe mit einer dünnen Schicht des Ausgangsstoffes (etwa halb voll) zu be-

füllen. Die Einwaage richtet sich nach der Schiffgröße.

18.2 Ammonium- und Kalium-hexachloro-plumbat(IV) (NH4)2PbCl6; K2PbCl6

Synthese: In einem Zweihalsrundkolben werden 2 g Blei(II)-chlorid in 30 mL konzentrierter

Salzsäure vorgelegt. Die Tauchung und die Gaswaschflasche vor dem Rundkolben sind mit

konzentrierter Schwefelsäure zu füllen, die Gaswaschflasche nach dem Rundkolben mit tech-

nischer Natronlauge. Mit einem Magnetrührer wird gerührt und solange Chlor eingeleitet, bis

sich alles Blei(II)-chlorid als Hexachlorobleisäure gelöst hat. Danach wird mit Stickstoff

Chlor aus der Apparatur verdrängt und durch Zugabe von 2 g Ammoniumchlorid bzw. Kali-

umchlorid in gesättigter Lösung das gewünscht Produkt auf dem Eisbad gefällt. Es wird mit

wenig Ethanol gewaschen und auf Ton im Exsikkator getrocknet.

18.3 Blei(II)-oxid PbO

Synthese: Blei(II)-oxid wird aus Blei(II)-sulfid durch Rösten (siehe Technische Verfahren)

im Sauerstoffstrom bei 600 °C hergestellt. Dazu ist ein Prozellanschiffchen geeigneter Größe

mit einer dünnen Schicht des Ausgangsstoffes (etwa halb voll) zu befüllen. Die Einwaage

richtet sich nach der Schiffgröße.


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19 Antimon

19.1 Darstellung von Antimon durch Röstreduktion mit Wasserstoff

Synthese: Antimonsulfid wird durch Rösten in Antimonoxid überführt. Dazu ist ein Prozel-


voll) zu befüllen. Die Einwaage richtet sich nach der Schiffgröße. Die Tauchung und die

Gaswaschflasche sind mit konzentrierter Schwefelsäure geeignet zu befüllen. Die Oxidation

erfolgt indem ein schwacher Luftstrom mittels Druckluft durch die Apparatur geleitet wird.

Elementares Antimon ist durch Wasserstoffreduktion bei 500 °C und 2 Stunden Dauer aus

Antimonoxid darzustellen. Dazu ist ein Prozellanschiffchen geeigneter Größe mit einer dün-

nen Schicht des Ausgangsstoffes (etwa halb voll) zu befüllen. Die Einwaage richtet sich nach

der Schiffgröße. Die Tauchung und die Gaswaschflasche sind mit konzentrierter Schwefelsäu-

re geeignet zu befüllen. Die Flammenfalle ist mit Kupferwolle zu bestücken. Die Apparatur

wird vor Inbetriebnahme ca. 5 Minuten mit Wasserstoff gespült, anschließend auf Knallgas

geprüft. Nach der Reaktion kühlt die Apparatur unter Stickstoff aus.

19.2 Ammonium- und Kalium-hexachloro-antimonat(V) NH4SbCl6; KSbCl6

Synthese: In einen Zweihalsrundkolben werden 2 g Antimon(III)-oxid in 10 mL konzentrier-

ter Salzsäure vorgelegt, mit einem Magnetrührer gerührt und solange Chlor eingeleitet, bis

sich alles Antimon(III)-chlorid als Hexachloroantimonsäure gelöst hat. Danach wird mit

Stickstoff Chlor aus der Apparatur verdrängt und durch Zugabe von 2 g Ammoniumchlorid

bzw. Kaliumchlorid in gesättigter Lösung das gewünscht Produkt auf dem Eisbad gefällt. Es

wird mit wenig Ethanol gewaschen und auf Ton im Exsikkator getrocknet.

Jander/Blasius, Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie, S. Hirzel Verlag Stuttgart,

16. Aufl. (2006)

19.3 Natrium-tetrathioantimonat(V) Na3SbS4

Synthese: Es werden 5 g Antimon(III)-oxid in 100 mL verdünnter Salzsäure gelöste. Ggf.

wird noch etwas konzentrierte Salzsäure zum vollständigen Lösen hinzugefügt. In die Lösung

wird Schwefelwasserstoff eingeleitet und der Niederschlag von Antimonsulfid abfiltriert. Er

wird in 20 mL 20%ige Natronlauge eingetragen, 2 g Schwefel pulverisiert hinzugegeben und

am Rückfluss gekocht, bis die Färbung von orange rot nach gelb übergegangen ist. Die Lö-

sung wird filtriert. Das Filtrat wird bis zur beginnenden Kristallisation eingeengt. Trübt sich

dabei die Lösung, werden nochmals einige Tropfen 20%ige Natronlauge zugesetzt. Nach dem

Absaugen werden die hellgelben Kristalle mit wenig Ethanol gewaschen und im Exsikkator

getrocknet.


19.4 Antimon(IV)-oxid Sb2O4

Synthese: Antimon(IV)-oxid wird aus Antimon(III)-sulfid durch Rösten im Sauerstoffstrom

bei 600 °C hergestellt. Dazu ist ein Prozellanschiffchen geeigneter Größe mit einer dünnen

Schicht des Ausgangsstoffes (etwa halb voll) zu befüllen. Die Einwaage richtet sich nach der

Schiffgröße.


50

20 Wismut 20.1 Wismut

Synthese: Elementares Wismut ist durch Wasserstoffreduktion bei 400 °C und 2 Stunden

Dauer aus Wismutoxid darzustellen. Dazu ist ein Prozellanschiffchen geeigneter Größe mit

einer dünnen Schicht des Ausgangsstoffes (etwa halb voll) zu befüllen. Die Einwaage richtet

sich nach der Schiffgröße. Die Tauchung und die Gaswaschflasche sind mit konzentrierter

Schwefelsäure geeignet zu befüllen. Die Flammenfalle ist mit Kupferwolle zu bestücken. Die

Apparatur wird vor Inbetriebnahme ca. 5 Minuten mit Wasserstoff gespült, anschließend auf

Knallgas geprüft. Nach der Reaktion kühlt die Apparatur unter Stickstoff aus.

20.2 Wismutchlorid BiCl3 und Wismutoxidchlorid BiOCl

Synthese: Ca. 2 g Bi werden auf einem Schiffchen im Quarzrohr bei ca. 300 °C chloriert. Das

erhaltene BiCl3 wird mit Wasser zu Wismutoxidchlorid hydrolysiert.


20.3 Wismutiodid BiI3 und Wismutoxidiodid BiOI

Synthese: 2 g Wismut werden mit der stöchiometrischen Menge Iod (geringer Überschuss)

im Zweihalsrundkolben mit aufgesetztem Rückflusskühler unter Stickstoff und Erwärmen

umgesetzt. Es bilden sich metallisch schwarz glänzende Kristalle von Wismutiodid.

Wismutoxidiodid wird durch Hydrolyse von Wismutiodid mit Wasser erhalten. Der ziegelrote

Niederschlag wird abfiltriert, gewaschen und getrocknet.

Alternativ kann Wismutoxidiodid durch Lösen von 4 g Wismutnitrat in 6 g Eisessig erfolgen.

Die Lösung wird unter Rühren in eine Lösung von 2 g Kaliumiodid und 2 g Natriumacetat in

100 mL Wasser eingegossen. Der ziegelrote Niederschlag wird abfiltriert, gewaschen und

getrocknet.



51

21 Technische Verfahren

21.1 Bariumsulfat über Kontaktverfahren

Synthese: Schwefeldioxid wird am Vanadiumpentoxid-Kontakt zu Schwefeltrioxid oxidiert.

Es werden in der Tauchung und der Gaswaschflasche Schwefelsäure vorgelegt. Im Reaktions-

rohr (Quarzglas) werden eingangsseitig ca. 2 g Schwefel eingebracht. Im Rohrofen befindet

sich der Kontakt auf Quarzwolle. In der Gaswaschflasche nach dem Kontakt wird angesäuerte

Bariumchloridlösung vorgelegt. Wenn der Kontakt auf 600 °C erwärmt ist, wird ein schwa-

cher Sauerstoffstrom in die Apparatur geleitet und mit dem Teclu-Brenner der Schwefel im

Reaktionsrohr entgegen der Strömungsrichtung angezündet, so dass der Schwefel langsam zu

brennen beginnt. Nach Abschluss der Reaktion wird erhaltenes Bariumsulfat filtriert, bei 150

°C im Trockenschrank getrocknet und ausgewogen.

21.2 Kaliumnitrat über Ostwald-Verfahren

Synthese: Ammoniak wird am Platin-Kontakt zu nitrosen Gasen oxidiert. Es werden in der

Tauchung eine verdünnte Natronlauge und der Gaswaschflasche ca. 50 mL konzentrierte

Ammoniaklösung vorgelegt. Die Gaswaschflasche im unteren Apparaturteil wird mit ver-

dünnter Natronlauge befüllt. Im Rohrofen befindet sich der Kontakt auf Quarzwolle. In der

Gaswaschflasche nach dem Kontakt werden 50 mL 10% Kaliumhydroxidlösung vorgelegt. Zu

Beginn wird der Kontakt kurzzeitig auf 1000 °C erhitzt, danach ein schwacher Stickstoff-

strom durch den oberen Apparaturteil und ein schwacher Sauerstoffstrom durch den unteren

Apparaturteil geleitet und gleichzeitig die Temperatur auf 600 °C vermindert. Nach Abschluss

der Reaktion wird erhaltenes Kaliumnitrat durch Einengen zur Fällung gebracht, bei 150 °C

im Trockenschrank getrocknet und ausgewogen.


52

O2

N2


53

21.3 Soda über Solvay-Verfahren

Synthese: Natriumhydrogencarbonat wird durch Fällung aus einer Natriumchlorid-

Ammoniaklösung durch Einleiten von Kohlendioxid erhalten. Es werden in der Tauchung

konzentrierte Schwefelsäure und der Gaswaschflasche 50 mL konzentrierte Natriumchloridlö-

sung und 20 mL konzentrierte Ammoniaklösung vorgelegt. Es wird für ca. 30 Minuten ein

schwacher Strom von Kohlendioxid in die Lösung eingeleitet. Der Niederschlag wird filtiert,

bei 200 °C im Trockenschrank getrocknet und als Soda ausgewogen.

21.4 Chlor über Deacon-Verfahren

Synthese: Chorwasserstoff wird am Kupfer(II)-chlorid-Kontakt im Sauerstoffstrom zu Chlor

oxidiert. Es werden in der Tauchung und der zweiten Gaswaschflasche Schwefelsäure vorge-

legt. In die erste Gaswaschflasche vor dem Kontakt werden 50 mL konzentrierte Salzsäurelö-

sung gegeben. Im Rohrofen befindet sich der Kontakt auf Quarzglaswolle. In die Gaswasch-

flasche nach dem Kontakt werden 50 mL einer 10% Natriumiodidlösung eingebracht. Nach-

dem der Kontakt auf 450 °C gebracht wurde, wird ein schwacher Strom von Druckluft durch

die Apparatur geleitet. Das gebildete Jod wird mittels Thiosulfat quantifiziert.


54

21.5 Röstreduktion mit Wasserstoff

Rösten: Sulfid wird durch Rösten in Oxid überführt. Dazu ist ein Prozellanschiffchen geeig-

neter Größe mit einer dünnen Schicht des Ausgangsstoffes (etwa halb voll) zu befüllen. Die

Einwaage richtet sich nach der Schiffgröße. Das Schiffchen wird in ein Quarz- oder Korund-

rohr mittig eingeführt. Das Reaktionsrohr wird in den Rohrofen geschoben. Die Tauchung

und die Gaswaschflasche sind mit konzentrierter Schwefelsäure geeignet zu befüllen. Die

Oxidation erfolgt indem ein schwacher Luftstrom mittels Druckluft durch die Apparatur gelei-

tet wird.

Reduktion: Die Elementsubstanz ist durch Wasserstoffreduktion bei der jeweils beschriebe-

nen Temperatur und 2 Stunden Dauer aus dem Oxid darzustellen. Dazu ist ein Prozellan-

schiffchen geeigneter Größe mit einer dünnen Schicht des Ausgangsstoffes (etwa halb voll)

zu befüllen. Die Einwaage richtet sich nach der Schiffgröße. Das Schiffchen wird in ein

Quarz- oder Korundrohr mittig eingeführt. Die Tauchung und die Gaswaschflasche sind mit

konzentrierter Schwefelsäure geeignet zu befüllen. Die Flammenfalle ist mit Kupferwolle zu

bestücken. Die Apparatur wird vor Inbetriebnahme ca. 5 Minuten mit Wasserstoff gespült,

anschließend auf Knallgas geprüft. Nach der Reaktion kühlt die Apparatur unter Stickstoff

aus.


55

21.6 Elektrolytische Raffination

In einem 250-mL-Becherglas wird eine Cu2+-Ionen-haltige Lösung durch Behandeln von 4 g

CuO mit 3 mL konz. Schwefelsäure und 250 mL entionisiertem Wasser hergestellt. Ggf. ist

eine Kupfersulfat-Lösung vorrätig.

Als Anode fungiert ein Graphitstab oder eine Graphitplatte und als Kathode ein Cu-

Blech von 75 x 40 mm. Das Kupferblech wird vor der Elektrolyse mit Ethanol gespült, im

Trockenschrank bei 50 °C mit Halterung auf einer Petrischale liegend getrocknet, im Exsikka-

tor auf Raumtemperatur abgekühlt und gewogen. Zur Vorbereitung der Elektrolyse wird der

Graphitstab im Abstand von 2 cm zum Kupferblech in die Halterung eingeführt. Das 250-mL-

Becherglas wird mit einem Rührfisch versehen, auf einem Magnetrührwerk platziert, mit Sta-

tivmaterial fixiert und die Elektroden eingesetzt. Zuerst werden nun die Kabel zum Stromver-

sorgungsgerät an die Elektroden angeschlossen und dann das Gerät eingeschaltet. Polung be-

achten!!! Es werden eine Spannung von 2,0 V und ein Strom von 1,0 A vorgegeben. Die

Elektrolysedauer währt 20 Minuten. Während der Elektrolyse werden mit dem Multimeter die

an der Elektrolysezelle anliegende Spannung und der fließende Strom gemessen. Dazu wird

das Multimeter eingeschaltet, die Meßgröße Gleichspannung oder Stromstärke gewählt, die

Messspitzen an den entsprechenden Eingängen des Multimeters eingesteckt und mit den Spit-

zen an den Elektroden die Messung vorgenommen. Nach dem Elektrolysevorgang werden das

Stromversorgungsgerät ausgeschaltet und die Kabel entfernt. Danach wird der Graphitstab

vorsichtig aus der Halterung entfernt und die Kupferkathode in der Halterung verbleibend mit

etwas Ethanol vorsichtig gespült, auf der Petrischale liegend mit Halterung im Trocken-

schrank bei 50 °C für 20 Minuten getrocknet und im Exsikkator auf Raumtemperatur abküh-

len lassen und mit Halterung gewogen. Es ist die Ausbeute an abgeschiedenem Kupfer zu

berechnen als Verhältnis von der experimentell abgeschiedenen Masse Kupfer und der theore-

tisch nach dem Faraday-Gesetz abscheidbaren Masse Kupfer.

21.7 Schwefeldioxid-Gaswäsche mit Eisenschlamm

Schwefeldioxid wird durch Eisen(III)-hydroxid oxidiert und es wird Eisen(II)-sulfat erhalten.

Dazu wird 1 g des technischen Produkts FerroSorp DGp (Eisen(III)-oxidhydroxid) in einen

Zweihals-Rundkolben überführt, mit in 50 mL Wasser suspendiert und mit Magnetrührer ge-

rührt. Die Tauchung ist mit konzentrierter Schwefelsäure, die nachgeschaltete Gaswaschfla-

sche mit technischer Natronlauge zur Neutralisation zu befüllen. Anschließend wird für 30

Minuten ein schwacher Gasstrom von Schwefeldioxid in die Suspension geleitet. Der Versuch

ist mit einem zweiten Ansatz bei 50 °C zu wiederholen.

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