Komplexchemie - Ingo Schnell

hellgrün erkennbar ist. Die gleiche Lösung wird mit Wasser verdünnt bis die blaue Ursprungsfarbe erneut
auftritt.
(b) Gleichgewichtsverschiebung durch Temperaturänderung: Von der in (a) erhaltenen, verdünnten
blauen Lösung wird etwas in ein weiteres Reagenzglas gefüllt und vorsichtig in der Bunsenbrennerflamme
bis zu einer Farbänderung erhitzt. Danach wird das Reagenzglas etwa eine Minute in einem Wasserbad abgekühlt.
(c) Gleichgewichtsverschiebung durch pH-Wert-Änderung: Kupfer(II)nitratlösung wird in ein Reagenzglas
gegeben und verdünnte Ammoniaklösung solange zugetropft, bis ein Niederschlag ausfällt. Weitere Ammoniaklösung
wird zugefügt bis es zur Auflösung des Niederschlages und zu einer Farbänderung kommt.
Ein Teil der erhaltenen tiefblauen Lösung wird in ein zweites Reagenzglas gegeben und halbkonzentrierte
Salpetersäure bis zu einem erneuten Farbwechsel zugegeben.
Erläuterung. (a) Gleichgewichtsverschiebung durch Konzentrationsänderung: Verdünnte Kupfer(II)salzlösungen
enthalten den hellblauen Hexaaquakomplex des Kupferions [Cu(H2O)6] 2+ . Tropfenweise Zugabe
von Salzsäure zu der blauen Lösung bewirkt, dass stufenweise Wassermoleküle gegen Chlorid-Ionen
ausgetauscht werden. In dieser Ligandenaustauschreaktion bildet sich der hellgrüne Tetraaquadichlorokupfer(II)-Komplex,
welcher durch Zugabe von Wasser wieder zerstört werden kann. Es bildet sich die ursprüngliche
blaue Farbe der Kupfer(II)nitratlösung zurück.
Die Gleichgewichtsverschiebungen entsprechen dem Prinzip von Le Chatelier; eine Konzentrationserhöhung
eines der Edukte fördert die Hinreaktion. Im Beispiel wird also durch die Zugabe von Salzsäure die Bildung
des hellgrünen Chlorokomplexes begünstigt und durch die Erhöhung der Wasserkonzentration die Rückbildung
des blauen Aquakomplexes gefördert. Die vorliegende Gleichgewichtsreaktion ist wie folgt formulierbar:
(b) → Was passiert bei der Temperaturänderung?
(c) → Was passiert bei der Änderung des pH-Werts?
5.3. Maskieren von Ionen durch Komplexbildung
Chemikalien. Kupfer(II)sulfatlösung (c = 0,5 mol/L), Eisen(III)chloridlösung (c = 0,1 mol/L), Kaliumhexacyanoferrat(III)-Lösung
(c = 0,1 mol/L), Ammoniumthiocyanatlösung (c = 0,1 mol/L), Natronlauge (c = 1 mol/L),
Ammoniaklösung (c = 10 mol/L) .
Durchführung. (a) Das System Cu 2+ (aq) / NH3(aq) / Fe(s): In zwei Reagenzgläser werden jeweils 2 mL der
Kupfer(II)sulfatlösung gegeben und mit ca. 3 mL Wasser verdünnt. Dem ersten Glas wird ein Eisennagel zugefügt
und dem zweiten einige mL Ammoniaklösung. Nach kurzem Schütteln des zweiten Reagenzglases
wird diesem ebenfalls ein Eisennagel zugegeben. Nach etwa 5 Minuten Reaktionszeit werden die Lösungen
vorsichtig abgeschüttet und die Nägel nebeneinander betrachtet.
(b) Das System Cu 2+ (aq) / NH3(aq) / OH - (aq): Erneut werden zwei Reagenzgläser mit ca. 2 mL
Kupfer(II)sulfatlösung und ca. 3 mL Wasser befüllt. Das erste Glas wird mit 10 Tropfen Natronlauge versetzt.
In das zweite Glas werden 3 mL Ammoniaklösung und nach kurzem Schütteln der Lösung ebenfalls 10 Tropfen
Natronlauge zugegeben.
(c) Die Systeme Fe 3+ (aq) / SCN - (aq) und [Fe(CN)6] 3- (aq) / SCN - (aq): In ein Reagenzglas werden ca. 2 mL
der Eisen(III)chloridlösung und ca. 3 mL Wasser gefüllt. In diese Lösung gibt man 5 Tropfen der verdünnten
Ammoniumthiocyanatlösung. Ein zweites Reagenzglas wird mit ca. 2 mL einer Kalium-hexacyanoferrat(III)-
Lösung und 3 mL Wasser befüllt und danach ebenfalls mit 5 Tropfen der verdünnten Ammoniumthiocyanatlösung
versetzt. Es sind Farbänderungen zu beobachten.
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