Komplexe: Einführung¶
Material und Chemikalien¶
A. Künstliches Blut¶
Materialliste
- Plastic-Schwert
- Watte
- KSCN (s) mit Polylöffel. (oder Ammoniumthiocyanat = Ammoniumrhodanit)
- Ammoniumeisen(III)-sulfat mit Polylöffel (oder FeCl₃)
- 2 BG 100 mL
- grosse Plastic-Wanne als Unterlage
Durchführung und Beschreibung
Vorbereitung:
- 2 Polylöffel KSCN in 50 mL Wasser lösen (oder Ammoniumthiocyanat = Ammoniumrhodanit)
- 2 Polylöffel Ammoniumeisen(III)-sulfat in 50 mL Wasser (oder FeCl₃)
Durchfürhung:
- Wer hat schon einmal geklaut? Welche Hand hat geklaut? Gut, schneiden wir diese Hand / diesen Finger ab.
- Schüler selber soll die zu schneidende Stelle ausgiebig mit der KSCN-Lösung desinfizieren
- LP wäscht derweil mit der Eisen(III)-Lösung den Rost vom plastic-Schwert, damit es gut schneidet.
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Nun wird geschnitten. Sobald das Plastic-Schwert die zu schneidende Stelle berührt, wird es dort blutrot. Um das Blut fliessen zu lassen, drückt man mit der Watte mit der Eisen(III)-Lösung weiterhin gegen das Schwert.
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Fazit: Metall-Kationen können intensive Farben annehmen, je nachdem, in welcher Umgebung sie sind. Weil sich andere teilchen so stark an die Ionen anlagern dass sie dabei die Bahnen der Elektronen im metall-Ion verändern. Dadurch verändern sich die Energien der Sprünge der Elektronen im IOn und dadurch auch die Farbe.
B. Einführungsexperiment demo¶
???+ material "Materialliste - Kupferchlorid (s) wasserfrei (braun-gelb) mit Polylöffel (Durch Erhitzen des Dihydrates auf über 100°C). - Ammoniak conz
C. Kristallwasser und Komplexsalze¶
???+ material "Materialliste - CuSO₄ wasserfrei, weiss (Pentahydrat wird bei 116°C zum Monohydrat, bei 200°C wasserfrei). - CuCl₂ (wasserfrei) mit Polylöffel - CuSO₄ · 5 H₂O - Kupfersulfat Pentahydrat: Kristall - Gipsbandagen oder Gasebinde und Baugips, kleine Plasticwanne zum Gipsen
D. Gleichgewichte Komplexbildung¶
???+ material "Materialliste
Posten 1:
- ZnSO₄ (1 M)
- CuSO₄ (1M)
- NaOH (ca. 30%)
Posten 2:
- CuSO₄ (0.1 M)
- NH₃ (0.1 M)
E. Mehrzähnige Liganden¶
???+ material "Materialliste
- EDTA (aq) 0.1 mol/L mit Pipette
- CuCl₂ (aq) 0.1 mol/L
- NaOH conc mit Pipette
- FeCl₃ (0.1 M) (geht auch gut mit 0.1 M FeCl₃ in 0.1 M HCl)
- KSCN 0.1 M
Beschreibung
Beispiel in den Unterlagen: Gibt man in eines wässrige Lösung von FeCl₃ SCN⁻-ionen, so bildet sich ein roter Komplex. Gibt man gleich viel EDTA-Lösung zu, verschwindet der Komplex, bzw bildet sich gar nicht, wenn das EDTA vor dm KSCN zugegeben wird.
Analog: Je gleiche Mengen der EDTA- und der CuCl₂-Lösungen ergeben eine intensive blaue Farbe. Offenbar ist ein Komplex entstanden.
Gibt man in die Kupferchlorid-Lösung einen oder zwei Tropfen NaOH conc, so fällt sofort Cu(OH)₂ aus. Beim obigen Gemisch kann man so viel OH⁻ zugeben, wie man will, die Lösung bleibt klar. Die Kupferionen sind für die OH⁻-ionen wie unsichtbar geworden, man sagt: maskiert.
F. Komplexe: Blut¶
???+ material "Materialliste - 1 dl Blut. Blut, das zur Vermeidung der Koagulaton geschüttelt wurde, funktioniert nur noch schlecht. - Glace-Coupe-Kelch - H₂O₂ 30% - 100 mL BG - Latex-Handschuhe - optional: Glace-Gebäck zum hineinstecken. - Evtl zudem: O₂-Flasche, CO₂-Druckflasche, Erzeuger von CO,
G. Komplexe: Seife und hartes Wasser (eigentlich im Praktikum)¶
???+ material "Materialliste Für die ganze Klasse bereitstellen:
1. 1.0 Liter 0.01 M EDTA-Masslösung. Pro Gruppe werden ca. 60 bis 80 mL benötigt. (Fluka EDTA Dinatriumsalz Dihydrat (372.24 g/mol)
2. Pufferlösung pH 10.0: 100 mL 0.2 M Ammoniumchlorid-Lösung werden mit ca. 15 mL Natronlauge (1 M) auf pH = 10.0 eingestellt. (anderer Puffer geht nicht! Phosphatpuffer würde Calcium-Ionen wegkomplexieren)
3. Erio-T in Salzstreuer mit Natriumchlorid.
4. für die ganze Klasse nur 1 pH-Meter mit Eichlösungen und Anleitung zum Eichen.
Für die Carbonathärtetitration:
5. Methylrot-Indikatorlösung in Tropfflasche
6. Salzsäure 0.1 mol/L Masslösung.
7. Bürette an Stativ
8. Keramikplatte
9. Topflappen / Handschuh zum Anfassen heisser Gefässe.
Pro Zweiergruppe
10. Eine Bürette 50 ml an Stativ
11. Magnetrührwerk mit Magnetrührstäbchen und Stab zum Entfernen der Rührmagnete
12. Ein Becherglas 100 mL
13. Eine Vollpipette 50.0 m mit Pipettierhilfe
Vorversuch
14. Na₂H₂EDTA mit Polylöffel auf Papierserviette (nicht original-Stock)
15. Seifenlösung ca. 2-5 % mit Tropfpipette (z.B. Kernseife-Lösung. es muss irgend eine "Natürliche" Seife sein, kein Duschgel oder so)
16. Natronlauge 0.1 mol/L mit Tropfpipette in Erlenemeyer
17. Salzsäure 0.1 mol/L mit Tropfpipette in Erlenemeyer
18. Universalindikator
19. Ca 100 mL Natriumdodecylsulfat-Lösung (SDS) 2-5%