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Komplexe: Einführung

Material und Chemikalien

A. Künstliches Blut: Butige Operation

Materialliste
  • Plastic-Schwert
  • Watte
  • KSCN (s) mit Polylöffel. (oder Ammoniumthiocyanat = Ammoniumrhodanit)
  • Ammoniumeisen(III)-sulfat mit Polylöffel (oder FeCl₃) mit ein bisschen verdünnter Salzsäure
  • 2 BG 100 mL
  • grosse Plastic-Wanne als Unterlage
  • lange, schmale Plastic-Wanne, um darin das Schwert in KSCN-Lösung zu tauchen. Alternativ kann man das Schwert auch mit einem Wattebausch tüchtig waschen.
Durchführung und Beschreibung

Vorbereitung:

  • 8 Polylöffel KSCN in 200 mL Wasser lösen (oder Ammoniumthiocyanat = Ammoniumrhodanit)
  • 2 Polylöffel Ammoniumeisen(III)-sulfat in 50 mL Wasser (oder FeCl₃), mit wenig Salzsäure 1 M versetzen.

Durchführung:

  • 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 Eisen(III)-Lösung desinfizieren
  • LP taucht derweil das Plasticschwert in die KSCN-Lösung (um den Rost vom Schwert zu waschen, damit es gut schneidet). Alternativ kann man das Schwert auch mit einem Wattebausch tüchtig waschen.

  • Nun wird geschnitten. Sobald das Plastic-Schwert die zu schneidende Stelle berührt, wird es dort blutrot. Um das Blut fliessen zu lassen, drückt ggf man mit der Watte mit der KSCN-Lösung weiterhin gegen das Schwert.

  • 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

Materialliste
  • Kupferchlorid (s) wasserfrei (braun-gelb) mit Polylöffel (Durch Erhitzen des Dihydrates auf über 100°C).
  • Ammoniak conz

C. Kristallwasser und Komplexsalze

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

Materialliste

Posten 1:

  • ZnSO₄ (1 M)
  • CuSO₄ (1M)
  • NaOH (ca. 30%)

Posten 2:

  • CuSO₄ (0.1 M)
  • NH₃ (0.1 M)

E. Mehrzähnige Liganden

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

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)

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:

  1. Methylrot-Indikatorlösung in Tropfflasche
  2. Salzsäure 0.1 mol/L Masslösung.
  3. Bürette an Stativ
  4. Keramikplatte
  5. Topflappen / Handschuh zum Anfassen heisser Gefässe.

Pro Zweiergruppe

  1. Eine Bürette 50 ml an Stativ
  2. Magnetrührwerk mit Magnetrührstäbchen und Stab zum Entfernen der Rührmagnete
  3. Ein Becherglas 100 mL
  4. Eine Vollpipette 50.0 m mit Pipettierhilfe

Vorversuch

  1. Na₂H₂EDTA mit Polylöffel auf Papierserviette (nicht original-Stock)
  2. Seifenlösung ca. 2-5 % mit Tropfpipette (z.B. Kernseife-Lösung. es muss irgend eine "Natürliche" Seife sein, kein Duschgel oder so)
  3. Natronlauge 0.1 mol/L mit Tropfpipette in Erlenemeyer
  4. Salzsäure 0.1 mol/L mit Tropfpipette in Erlenemeyer
  5. Universalindikator
  6. Ca 100 mL Natriumdodecylsulfat-Lösung (SDS) 2-5%