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Den Stoffen analytisch auf der Spur

8.5.2021

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Den Stoffen analytisch auf der Spur
Analyse
Def.: Ermittlung der Zusammensetzung von Stoffen, Qualitative und quantitative Analyse werden un
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Def.: Ermittlung der Zusammensetzung von Stoffen, Qualitative und quantitative Analyse werden un

Den Stoffen analytisch auf der Spur Analyse Def.: Ermittlung der Zusammensetzung von Stoffen, Qualitative und quantitative Analyse werden unterschieden Anwendungsbeispiele für chemische Analysen: O industriellen Produktion Qualitätskontrolle o umweltchemischen Monitoring Lebensmittelüberwachung O O O O Qualitative und Quantitative Analyse Qualitative Analyse: Bestimmung der Bestandteile eines Stoffgemischs oder eines reinen Stoffes mithilfe chemischer Reaktionen mit Nachweisreagenzien oder z. B. spektroskopischer Verfahren Qualitative Analyse Vorproben Quantitative Analyse: Bestimmen der Stoffmengenverhältnisse eines Stoffgemischs oder eines reinen Stoffes. Massen, Volumina und Stoffmengenkonzentrationen werden durch chemische, optische oder elektronische Verfahren ermittelt. O handelt sich um einfache Tests, durch die Hinweise auf Stoffklassen oder einzelne Elemente in der Probe gewonnen werden O Herkunftskontrolle O Rechtsmedizin Flammenfärbung (charakteristisch für Alkalimetalle und einige Erdalkalimetalle) O zu untersuchende Probe wird fein gemörsert + mit einigen Tropfen Salzsäure versetzt O Wird in Mischung nun ein vorher ausgeglühtes Magnesiastäbchen getaucht und die anhaftende Probe in die entleuchtete, rauschende Brennerflamme gebracht, so verdampfen Anteile der Probe O Forschung O Aufspüren unbekannter Substanzen in einer Probe O Führen zu charakteristischen Flammenfärbungen (bei Anwesenheit von Verbindungen die Lithium, Natrium, kalium, Rubidium, Cäsium, Calcium, Strontium oder Barium enthalten) O Wird Flammenfärbungen durch ein Handspektroskop betrachtet, so können charakteristische Linien beobachtet werden → Spektrallinien zu beobachten, deren Lage für das entsprechende Element charakteristisch ist Flammenfärbungen Boraxperlen O Wird zu geschmolzenem Borax Na₂B4O7 ein Schwermetallsalz gegeben kann charakteristische Färbung O Zum Herstellen wird mit unterschiedlichen Flammentemperaturen des Brenners gearbeitet O Zum einen wird...

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in der entleuchteten Flamme erhitzt, zum anderen an der Grenze zwischen innerem und äußerem Flammenkegel O Anschließend im inneren Flammenkegel ,,gekühlt" und die Perle rasch aus der Flamme gezogen Element Farbe der Flamme Lithium rot Natrium gelb Kalium blassviolett Rubidium rotviolett Caesium blauviol Calcium ziegelrot Strontium rot Barium grün 670,8 (rot); 610,3 (orange) 589,3 (gelb) 768,2 (rot); 404,4 (violett) 780 (rot); 421 (violett) Charakteristische Linie im Spektrum in nm 458 (blau) 622 (rot); 553,3 (grün) mehrere rote Linien; 604,5 (orange); 460,7 (blau) 524,2 (grün); 513,7 (grün) Boraxperle Verbindungen des Schwermetalls. Mangan Nickel Cobalt Eisen Kupfer Perlfarbe in der Oxidationsflamme H: amethystfarben K: violett bis fast braun H: gelb K: bräunlich H: blau K: blau H: gelb bis braunrot K: farblos bis gelbrot rot Perlfarbe in der Reduktionsflamme farblos grau blau schwach grün rotbraun. Fällungsreaktionen (Nachweis durch Bildung von Niederschlägen) handelt sich um eine chemische Reaktion, bei der lonen in einer Lösung zu schwer löslichen Verbindungen zusammentreten und als Niederschlag ausfallen. (Bsp. Nachweis von Kohlenstoffdioxid) Nachweis von Ionen durch Bildung von Niederschlägen Nachzuweisendes Ion Nachweismittel Silbernitratlösung O Chlorid-Ion Cl Bromid-Ion Br Iodid-Ion I™ H* Carbonat-Ion CO} Sulfat-Ion SO OH Sulfid-Ion S2 Eisen(III)-Ion Fe³+ Kupfer(II)-Ion Cu²+ Wasserstoff-Ion Hydroxid-Ion Eisen (III)-Ion Fe³+ Silbernitratlösung Silbernitratlösung Kupfer(II)-Ion Cu²+ Bariumhydroxidlösung (oder Calciumhydroxidlösung) Nitrat-Ion NO Bariumchloridlösung Bleiacetatlösung Kaliumhexacyanoferrat(II)- Lösung (gelbes Blutlaugensalz) Kaliumhexacyanoferrat(II)- Beispiel Reaktionen: O Nachweis von Silber- lonen: wird zu Lösung die Silber- lonen enthält Bromidlösung hinzugegeben, bildet sich ein gelblicher Niederschlag von Silberbromid → Vorhandensein von Silber- lonen bestätig O Nachweis von Barium-Ionen: Umsetzen mit verdünnter Schwefelsäure, woraufhin weißes Bariumsulfat ausfällt Lösung O Nachweis von Calcium- lonen: mit Schwefelsäure oder Ammoniumsulfatlösung umsetzen, woraufhin weiße, säure-unlösliche Niederschläge entstehen Farbreaktionen O Farbänderung von Indikatoren = Nachweise für Vorhandensein von Wasserstoff-Ionen bzw. Hydroxid- lösung lonen O Je nach Art des Indikators zeigt dieser durch charakteristische Farbänderung den pH-Wert der Lösung an Nachweis von Ionen durch Farbänderung von Indikatoren bzw. von Nachweisreagenzien Nachzuweisendes Ion Nachweismittel Universalindikatorlösung Lackmuslösung Universalindikatorpapier Universalindikatorlösung Lackmuslösung Universalindikatorpapier Erscheinung - Reaktionsgleichung weißer, flockiger Niederschlag Ag+ + CI→→→→→→→ AgCl hellgelber Niederschlag Ag* + Br — AgBr gelber Niederschlag Ag + I Agl weißer Niederschlag Ba²+ + CO BaCO3 Reaktion des Niederschlags mit verdünnter Salzsäure: Bildung einer Lösung und eines Gases Ammoniaklösung weißer Niederschlag Ba²+ + SO BaSO4 keine Reaktion des Niederschlags mit verdünnter Salzsäure Erscheinung Rotfärbung Rotfärbung Rotfärbung Nitrat-Teststäbchen schwarzer Niederschlag Pb²+ + S²→→→→→→→ PbS tiefblauer Niederschlag einer schwer löslichen Eisen- verbindung brauner Niederschlag einer schwer löslichen Kupfer- verbindung pH-Wert-Skala Phenolphthaleinlösung Rotviolettfärbung Ammoniumthiocyanat- blutrote Färbung Festellen des pH-Werts Vergleich mit der Farbskala Blaufärbung Blaufärbung Blaufärbung Vergleich mit der bläulicher Nieder- schlag, der sich nach weiterer Zugabe von Ammoniaklösung mit tiefblauer Farbe löst Rot- bis Violettfärbung