ammoniumsulfid.pdf

2. und 3. Analyse
2. Analyse
Zn 2+ , Mn 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Cr 3+ , Al 3+
3. Analyse
Zn 2+ , Mn 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Cr 3+ , Al 3+
Co 2+ , Ni 2+ + einfache Anionen

Die Kationentrennung im Überblick
HCl-Gruppe
Ag + , Hg 2 2+ ,
Pb 2+
lösliche Gruppe
Mg 2+ , Li + , Na + , K + ,
Rb + , Cs +
(NH 4 ) 2 CO 3 -Gruppe
Ba 2+ , Sr 2+ , Ca 2+
H 2 S-Gruppe
Hg 2+ , Pb 2+ , Bi 3+ ,
Cu 2+ , Cd 2+ ,
As 3+,5+ , Sb 3+,5+ ,
Sn 2+,4+
(NH 4 ) 2 S-Gruppe
Ni 2+ , Co 2+ , Fe 2+,3+ ,
Mn 2+ , Al 3+ , Cr 3+ ,
Zn 2+
H 2 S-Gruppe
Hg 2+ , Pb 2+ , Bi 3+ ,
Cu 2+ , Cd 2+ , Tl +,3+ ,
As 3+,5+ , Sb 3+,5+ ,
Sn 2+,4+ , Mo 6+ , Se 4+ ,
Te 4+ , Ge 4+
(NH 4 ) 2 S-Gruppe
Fe 3+ , Al 3+ , Cr 3+ ,
Be 2+ , Ga 3+ , In 3+ ,
La 3+ , UO 2 2+ , Ti 4+ ,
Zr 4+ , VO 3 – , WO4 2– ,
PO 4 3–

Trennungsgang (NH 4) 2S
1. Substanz lösen, erst Wasser, dann HCl (evtl. H 2 O 2 )
2. Mit NH 4 Cl versetzen (verhindert Mg-Fällung),
ammoniakalisch machen und mit (NH 4 ) 2 S kochen.
Ni 2 S 3 /NiS, Co 2 S 3 /CoS, FeS, MnS, Al(OH) 3 , Cr(OH) 3 ,ZnS
3. Abtrennung von Nickel und Cobalt durch kalte 2 m HCl
4. Mit H 2 O 2 oxidieren und alkalischer Sturz (30% NaOH/H 2 O 2 )
Fe(OH) 3 , MnO(OH) 2
[Al(OH) 4 ] – , CrO 4 2– , [Zn(OH)4 ] 2–
5. Kochen mit NH 4 Cl (Erniedrigung der OH – -Konzentration)
Al(OH) 3
CrO 4 2– , [Zn(NH3 ) 6 ] 2+
6. Ansäuern mit Essigsäure, Chromat- und Zinksulfid-Fällung

Trennungsgang (NH 4) 2S
1. Substanz lösen, erst Wasser, dann HCl (evtl. H 2 O 2 )
2. Mit NH 4 Cl versetzen (verhindert Mg-Fällung), ammoniakalisch
machen und mit (NH 4 ) 2 S kochen.
Ni 2 S 3 /NiS, Co 2 S 3 /CoS, FeS, MnS, Al(OH) 3 , Cr(OH) 3 ,ZnS
3. Abtrennung von Nickel und Cobalt durch kalte 2 m HCl
4. Mit H 2 O 2 oxidieren und alkalischer Sturz (30% NaOH/H 2 O 2 )
Fe(OH) 3 , MnO(OH) 2
[Al(OH) 4 ] – , CrO 4 2– , [Zn(OH)4 ] 2–
5. Kochen mit NH 4 Cl (Erniedrigung der OH – -Konzentration)
Al(OH) 3
CrO 4 2– , [Zn(NH3 ) 6 ] 2+
6. Ansäuern mit Essigsäure, Chromat- und Zinksulfid-Fällung

Trennungsgang (NH 4) 2S
NiS, CoS, Ni 2S 3, Co 2S 3

Nickel
wasserhaltige Nickelsalze sind zumeist grün gefärbt,
wasserfreie Nickelsalze sind gelblich gefärbt

Vorproben und Nachweise auf Nickel
Phosphorsalz- und Boraxperle
NaNH 4HPO 4
3 NaPO 3 + 3 NiSO 4
NaPO 3 + NiSO 4
Na 2B 4O 7 + NiSO 4
NaPO 3 + NH 3 + H 2O
in der Kälte braun, in der Hitze gelb bis rubinrot
(Oxidationsflamme)
Na 3PO 4 + Ni 3(PO 4) 2 + 3 SO 3
NaNiPO 4 + SO 3
NaPO 3 · NiO
2 NaBO 2 + Ni(BO 2) 2 + SO 3

Borax
O
O B
O
O
B O
O B
B O
O
O
2 –
Na 2B 4O 7 · 10 H 2O ≡ Na 2[B 4O 5(OH) 4] · 8 H 2O

Lösen des Nickelsulfids
– +
3 Ni2S3 + 4 NO3 + 16 H
Ni 2S 3 + 11 H 2O 2
6 Ni 2+ + 4 NO + 9 S + 8 H 2O
2 Ni 2+ 2– +
+ 10 H2O + 3 SO4 + 2 H

Nachweise für Nickel
Bis(diacetyldioxim)nickel, (Bis(dimethylglyoxim)nickel),
Tschugajeffs Reagenz
H3C C
CH3 C
O
HO N N OH
H3C N
Diacetyldioxim
H 3C
OH
N
H 3C N
OH
H 3C
Störung: Oxidationsmittel, Fe 3+ , (Co 2+ ), Cu 2+
H
Ni
O
N
N N
O O
H
rot
CH 3
CH 3

Cobalt
wasserhaltige Cobaltsalze sind zumeist rosa gefärbt,
wasserfreie Cobaltsalze sind blau gefärbt

Vorproben und Nachweise auf Cobalt
Phosphorsalz- und Boraxperle
NaNH 4HPO 4
3 NaPO 3 + 3 CoSO 4
NaPO 3 + CoSO 4
Na 2B 4O 7 + CoSO 4
NaPO 3 + NH 3 + H 2O
Na 3PO 4 + Co 3(PO 4) 2 + 3 SO 3
NaCoPO 4 + SO 3
NaPO 3 · CoO
2 NaBO 2 + Co(BO 2) 2 + SO 3
blau

Lösen des Cobaltsulfids
– +
3 Co2S3 + 4 NO3 + 16 H
Co 2S 3 + 11 H 2O 2
6 Co 2+ + 4 NO + 9 S + 8 H 2O
2 Co 2+ 2– +
+ 10 H2O + 3 SO4 + 2 H

Nachweise für Cobalt
Cobaltthiocyanat, Tetrathiocyanatocobaltsäure
neutral
sauer
Co 2+ + 2 SCN –
Co 2+ + 4 SCN – + 2 H +
Nachweis von Cobalt neben Nickel!
Störung: Fe 3+ , Bildung von Eisenrhodanid
Co(SCN) 2
H 2[Co(SCN) 4]
blau in Wasser und organischen
Lösungsmitteln

Trennungsgang (NH 4) 2S
1. Substanz lösen, erst Wasser, dann HCl (evtl. H 2 O 2 )
2. Mit NH 4 Cl versetzen (verhindert Mg-Fällung), ammoniakalisch
machen und mit (NH 4 ) 2 S kochen.
Ni 2 S 3 /NiS, Co 2 S 3 /CoS, FeS, MnS, Al(OH) 3 , Cr(OH) 3 ,ZnS
3. Abtrennung von Nickel und Cobalt durch kalte 2 m HCl
4. Mit H 2 O 2 oxidieren und alkalischer Sturz (30% NaOH/H 2 O 2 )
Fe(OH) 3 , MnO(OH) 2
[Al(OH) 4 ] – , CrO 4 2– , [Zn(OH)4 ] 2–
5. Kochen mit NH 4 Cl (Erniedrigung der OH – -Konzentration)
Al(OH) 3
CrO 4 2– , [Zn(NH3 ) 6 ] 2+
6. Ansäuern mit Essigsäure, Chromat- und Zinksulfid-Fällung

Trennungsgang (NH 4) 2S
Fe(OH) 3, MnO(OH) 2

Eisen
[Fe(OH) 6] 2+ farblos
[Fe(OH) 6] 3+ fast farblos
FeO 4 2– rot
FeO(OH) rotbraun
Fe(OH) 2
weiß

Eisen
Berliner Blau - Turnbulls Blau
Fe 2+ + [Fe(CN) 6] 3–
K + + Fe 3+ 4 –
+ [Fe(CN) 6]
K + + Fe 2+ 3 –
+ [Fe(CN) 6]
4 Fe 3+ 4 –
+ 3 [Fe(CN) 6]
4 Fe 2+ 3 –
+ 4 [Fe(CN) 6]
Fe 3+ + [Fe(CN) 6] 4–
K[FeFe(CN) 6]
K[FeFe(CN) 6]
lösliches Berliner Blau
Fe 4[Fe(CN) 6] 3
unlösliches Berliner Blau
Fe 4[Fe(CN) 6] 3 + [Fe(CN) 6] 4–
Unlösliches Turnbulls Blau

Eisen
Eisenthiocyanat, Eisenrhodanid
Fe 3+ + 3 SCN –
Fe(SCN) 3

Mangan
Mn (VII) violett
Mn (VI) tiefgrün
Mn (V) blau
Mn (IV) braun
Mn (III) granatrot
Mn (II) rosa
Basizität der Oxide in Wasser nimmt mit steigender Wertigkeit
ab und die Acidität zu: MnO Base-Anhydrid, MnO 2 amphoter,
Mn 2O 7 Säure-Anhydrid.
Besonders stabil: Mn(II), isoelektronisch zu Fe(III),
halbbesetzte 3d-Schale; MnO 4 – ist ein starkes Oxidationsmittel.

Vorproben und Nachweise auf Mangan
Phosphorsalz- und Boraxperle
NaNH 4HPO 4
3 NaPO 3 + 3 MnSO 4
NaPO 3 + MnSO 4
Na 2B 4O 7 + MnSO 4
NaPO 3 + NH 3 + H 2O
Na 3PO 4 + Mn 3(PO 4) 2 + 3 SO 3
NaMnPO 4 + SO 3
NaPO 3 · MnO
2 NaBO 2 + Mn(BO 2) 2 + SO 3
violett

Vorproben und Nachweise auf Mangan
Oxidationsschmelze
Reaktion eines Mangansalzes mit Na 2CO 3 und KNO 3
Mn 2+ – 2–
+ 2 NO3 + 2 CO3
Mn 2+ –
+ 4 NO2 2– –
MnO4 + 2 NO2 + 2 CO2
2–
MnO4 + 4 NO
grün
Bei Säurezusatz disproportioniert Mn(VI):
2– +
3 MnO4 + 4 H
–
2 MnO4 + MnO2 + 2 H2O violett

Nachweise für Mangan
Oxidation zu Permanganat
in saurer Lösung
2 Mn 2+ + 5 PbO 2 + 4 H +
– 2+
2 MnO4 + 5 Pb + 2 H2O
2 Mn 2+ 2– – 2– +
+ 5 S2O8 + 8 H2O 2 MnO4 + 10 SO4 + 16 H
Störung: Reduktionsmittel wie Cl – , Br – , I – (Entfernung in Form
der Silbersalze)

Nachweise für Mangan
Oxidation zu Permanganat
in alkalischer Lösung
2Mn 2+ +5Br2 16 OH –
+
– –
2MnO4 +10Br +8H2O
Störung: Chrom-Salze, Bildung von gelb gefärbtem Chromat.

Trennungsgang (NH 4) 2S
1. Substanz lösen, erst Wasser, dann HCl (evtl. H 2 O 2 )
2. Mit NH 4 Cl versetzen (verhindert Mg-Fällung), ammoniakalisch
machen und mit (NH 4 ) 2 S kochen.
Ni 2 S 3 /NiS, Co 2 S 3 /CoS, FeS, MnS, Al(OH) 3 , Cr(OH) 3 , ZnS
3. Abtrennung von Nickel und Cobalt durch kalte 2 m HCl
4. Mit H 2 O 2 oxidieren und alkalischer Sturz (30% NaOH/H 2 O 2 )
Fe(OH) 3 , MnO(OH) 2
[Al(OH) 4 ] – , CrO 4 2– , [Zn(OH)4 ] 2–
5. Kochen mit NH 4 Cl (Erniedrigung der OH – -Konzentration)
Al(OH) 3
CrO 4 2– , [Zn(NH3 ) 6 ] 2+
6. Ansäuern mit Essigsäure, Chromat- und Zinksulfid-Fällung

Trennungsgang (NH 4) 2S
Al(OH) 3

Nachweise für Aluminium
Thenards Blau
Al2O3 +Co(NO3) 2 2NO2
+ ½ O2 +CoAl2O4

Cobaltpigmente
Cobaltviolett Cobaltblau Rinmanns Grün
Co 3(PO 4) 2 + Mg 3(PO 4) 2 CoAl 2O 4 (Thenards Blau) ZnCo 2O 4

Claude Monet: Der Spaziergang, Ölfarben, 1875

Nachweise für Aluminium
Cäsiumalaun
Al 3+ + Cs + 2–
+ 2 SO4 + 12 H2O CsAl(SO4) 2 · 12 H2O Alaune (Doppelsalze): M(I)M(III)(SO 4) 2 · 12 H 2O.
M(I) z.B. K, Na, NH 4, Tl, M(III) z.B. Al, Ti, Mn, In, Fe, Cr, V.

Nachweise für Aluminium
Alizarin S-Farblack
O
O
OH
OH
SO 3Na
1,2-Dihydroxy-anthrachinon-3-sulfonsäure
Störung: Fe, Cr, Ti. Niederschläge der Erdalkali-Farblacke sind
in Essigsäure löslich.

Nachweise für Aluminium
Morin-Komplexverbindung
HO
OH
O
O
OH OH
OH
[2',3,4',5,7-Pentahydroxyflavon, 2-(2,4-Dihydroxyphenyl)-
3,5,7-trihydroxy- 4H-1-benzopyran-4-on].
Störung: Besonders Silicate

Nachweise für Aluminium
Chinalizarin-Farblack
HO
HO
O
O
OH
OH
Chinalizarin (1,2,5,8-Tetrahydroxyanthrachinon)

Trennungsgang (NH 4) 2S
1. Substanz lösen, erst Wasser, dann HCl (evtl. H 2 O 2 )
2. Mit NH 4 Cl versetzen (verhindert Mg-Fällung), ammoniakalisch
machen und mit (NH 4 ) 2 S kochen.
Ni 2 S 3 /NiS, Co 2 S 3 /CoS, FeS, MnS, Al(OH) 3 , Cr(OH) 3 , ZnS
3. Abtrennung von Nickel und Cobalt durch kalte 2 m HCl
4. Mit H 2 O 2 oxidieren und alkalischer Sturz (30% NaOH/H 2 O 2 )
Fe(OH) 3 , MnO(OH) 2
[Al(OH) 4 ] – , CrO 4 2– , [Zn(OH)4 ] 2–
5. Kochen mit NH 4 Cl (Erniedrigung der OH – -Konzentration)
Al(OH) 3
CrO 4 2– , [Zn(NH3 ) 6 ] 2+
6. Ansäuern mit Essigsäure, Chromat- und Zinksulfid-Fällung

Trennungsgang (NH 4) 2S
CrO 4 2- , [Zn(NH3 ) 6 ] 2+

Chrom-“Spektrum“
Cr 2O 7 2– orange
Cr(V) rot
Cr(IV) grün
[Cr(H 2O) 6] 3+ violett
[Cr(H 2O) 6] 2+ blau
CrO 4 2– gelb
Cr(V) blauschwarz
Cr(IV) blauschwarz
Cr(OH) 6 3– tiefgrün
Cr(OH) 2
dunkelbraun
pH = 0
pH = 14

Nachweis als Chromat
Oxidation mit Wasserstoffperoxid
2 Cr 3+ + 3 H 2O 2 + 10 OH –
Oxidation mit Peroxodisulfaten
2–
2 CrO4 + 8 H2O
2 Cr 3+ 2– 2– 2– +
+ 3 S2O8 + 7 H2O Cr2O7 + 6 SO4 + 14 H
2– +
CrO4 + 2 H
2– +
CrO4 + H
–
2 HCrO4 2–
Cr2O7 + H2O
–
HCrO4 2–
Cr2O7 + H2O

Nachweise für Chrom
Oxidationsschmelze
– 2–
Cr2O3 + 3 NO3 + 2 CO3
2– –
2 CrO4 + 3 NO2 + 2 CO2

Nachweise für Chrom
Schwerlösliche Chromate
2 Ba 2+ 2–
+ Cr2O7 + H2O 2 BaCrO4 + 2 H +
2– +
CrO4 + 2 Ag
gelb
Ag 2CrO 4
braunrot
Auch Hg 2+ , Pb 2+ bilden gelbe (Pb) und orange (Hg) Chromate.

Nachweise für Chrom
Chromperoxid
2–
Cr2O7 + 4 H2O2 + 2 H +
4 CrO(O 2) 2 + 12 H +
O
O
O
Cr
2 CrO(O 2) 2 + 5 H 2O
4 Cr 3+ + 6 H 2O + 7 O 2
O
O

Zink
Zink(II)salze sind farblos

Vorproben und Nachweise auf Zink
Rinmanns Grün
ZnO + 2 Co(NO 3) 2
ZnCo 2O 4 + 4 NO 2 + 1/2 O 2
grün
Störung: Schwermetallverbindungen die farbige Oxide bilden.
Thenards Blau (Aluminium)

Nachweise für Zink
Kaliumzinkhexacyanoferrat / Zinkhexacyanoferrat
Mit gelbem Blutlaugensalz
3 Zn 2+ + 2 K + + 2 [Fe(CN) 6] 4–
Mit rotem Blutlaugensalz
3 Zn 2+ + 2 [Fe(CN) 6] 3–
K 2Zn 3[Fe(CN) 6] 2
schmutzigweiß , löslich in konz. HCl und 5 m NaOH
Störung: Metall-Dikationen, insbesondere Cd 2+ , Mn 2+
Zn 3[Fe(CN) 6] 2
braungelb, schwerlöslich in verdünnten Säuren