Zur Hauptnavigation springen [Alt]+[0] Zum Seiteninhalt springen [Alt]+[1]

Arbeitsblatt Ionennachweise

Infobox

Diese Seite ist Teil einer Materialiensammlung zum Bildungsplan 2004: Grundlagen der Kompetenzorientierung. Bitte beachten Sie, dass der Bildungsplan fortgeschrieben wurde.

Hinweis

Es wird darauf hingewiesen, dass für jedes Experiment entsprechend der eigenen Durchführung vor der erstmaligen Aufnahme der Tätigkeit eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt und dokumentiert werden muss. Jede fachkundige Nutzerin/jeder fachkundige Nutzer muss die aufgeführten Inhalte eigenverantwortlich prüfen und an die tatsächlichen Gegebenheiten anpassen.

Weder die Redaktion des Lehrerfortbildungsservers noch die Autorinnen und Autoren der veröffentlichten Experimente übernehmen jegliche Haftung für direkte oder indirekte Schäden, die durch exakten, veränderten oder fehlerhaften Nachbau und/oder Durchführung der Experimente entstehen. Weiterführende Informationen erhalten Sie unter www.gefahrstoffe-schule-bw.de



Die Kationen werden im Falle der Alkali- und Erdalkalimetalle oft mit Hilfe der Flammenfärbung oder Spektralanalyse nachgewiesen.

Chlorid- und Sulfat-Ionen werden durch Salzfällung in Form schwerlöslicher Salze nachgewiesen.

Führt man einen chemischen Nachweis durch, so wird neben der Untersuchung der Probe noch eine Blindprobe und eine Vergleichsprobe durchgeführt.

Blindprobe: Durchführung des Nachweises mit einer Substanz, bei der der Nachweis positiv ist.

Vergleichsprobe: Durchführung des Nachweises mit einer Substanz, bei der der Nachweis negativ ist. Die Vergleichsprobe kann auch zur Kontrolle der verwendeten Chemikalien dienen.

Sehr häufig dienen Fällungsreaktionen als Ionennachweise. Das Prinzip ist die Bildung eines schwerlöslichen Salzes, was an einer Trübung bzw. der Bildung eines Feststoffes beobachtbar ist, z.T. ist der Niederschlag auch charakteristisch gefärbt.

Formel
Natriumchlorid stört wegen der guten Löslichkeit (359 g/l) den Nachweis nicht.

In einem Lehrbuch ist folgende Durchführung des Nachweises von Chlorid-Ionen angegeben:

„Lösungen von … löslichen Chloriden geben mit Silbernitratlösung einen weißen käsigen Niederschlag von Silberchlorid. AgCl ist … in Salpetersäure (verd. und konz.) nicht löslich. Jedoch löst sich AgCl leicht in Ammoniak (Anm.: Ammoniak-Lösung!) …“.

Anm.: Das Nitrat-Ion hat die chemische Formel (NO 3 ) - .

  1. Chlorid Nachweis:
    Materialien: 3 Reagenzgläser, Kochsalz, demineralisiertes Wasser, Salpetersäure (verd.), Silbernitrat-Lösung, Natriumchlorid, Silbernitrat-Lösung.

    Durchführung: Die zu untersuchende Probe wird in Wasser gelöst und mit 2 Tropfen Salpetersäure versetzt. Anschließend gibt man tropfenweise Silbernitrat-Lösung hinzu.

    Anmerkung: Auch mit Bromid-Ionen bilden mit Silber(I) - Ionen (Ag + ) einen schwerlöslichen Niederschlag, der sich aber bei Zugabe von Ammoniak-Lösung nicht wieder auflöst.
    1. Führe den beschriebenen Chlorid-Nachweis mit Natriumchlorid als Blindprobe und Wasser als Vergleichsprobe durch.
    2. Erkläre, wieso die Blindprobe mit dem verwendeten Wasser generell durchgeführt werden muss.
    3. Untersuche anschließend, ob es sich bei der ausstehenden Salzprobe um Natriumbromid oder Natriumchlorid handelt.
    4. Die zu untersuchende Salzlösung darf nicht mit Salzsäure angesäuert werden. Gib mögliche Ursachen auf und überprüfe diese experimentell.
  2. Sulfat-Nachweis : (Anm.: Das Sulfat-Ion hat die chemische Formel (SO 4 ) 2- ).
    „In Salzsäure bei einem pH-Wert von 1 - 2 fällt aus einer sulfathaltigen Lösung mit Barium-Ionen weißes Bariumsulfat in Form sehr kleiner Kristalle aus. Bariumsulfat ist das einzige schwerlösliche Bariumsalz, das auch in heißer konzentrierter Salzsäure unlöslich ist. Unter den angegebenen Bedingungen ist die Fällung von BaSO 4 ein sicherer Nachweis auf Sulfat.“
    Anm.: Erhitzen ist nicht notwendig, es genügt die Zugabe mehrerer Tropfen Salzsäure zur Lösung der zu untersuchenden Probe!

    Aufgabe:
    1. Erstelle eine Versuchsanleitung für den Sulfatnachweis.
    2. Führe nach Rücksprache mit der Lehrkraft den Sulfatnachweis mit einer Natriumsulfat-Lösung durch.
    3. Eine unbekannte Lösung soll auf Barium-Ionen überprüft werden. Entwerfe hierzu eine Versuchsanleitung. Erkläre die Beobachtungen bei einem positiven Nachweis.
  3. Phosphat-Nachweis:
    Das Phosphat-Ion soll mit Hilfe einer Fällungsreaktion nachgewiesen werden.
    Gegeben ist die Löslichkeit verschiedener Salze:

Salz

Calciumchlorid

Calcium-phosphat

Calciumsulfat

Eisen(III)-chlorid

Eisen(III)-phosphat

Eisen(III)-
sulfat

Löslichkeit

740 g/l

0,02 g/l

600 mg

920 g/l

1,5·10-9 µg/l

4.400 g/l

Salz

Magnesium-chlorid

Magnesium-phosphat

Magnesium-sulfat

Natriumchlorid

Natrium-phosphat

Natrium-sulfat

Löslichkeit

1.700 g/l

0,25 g/l

300 g/l

359 g/l

285 g/l

170 g/l


Aufgabe
    1. Plane mit deinem Partner ein Experiment zum Phosphatnachweis über eine Fällungsreaktion.
    2. Begründe deine Wahl der Chemikalien.
    3. Erläutere, welche Ionen den Phosphat-Nachweis verfälschen können.
    4. Fertige hierzu eine Versuchsbeschreibung an.
    5. Untersuche die ausstehenden Salze auf Phosphat-Ionen.
  1. XXX-Nachweis:
    Für den Nachweis eines unbekannten Ions findest du folgende Beschreibung zur Durchführung einer Blindprobe:
    Zu einer wässrigen Natriumsulfid-Lösung wird eine Kupfer(II)-chlorid-Lösung gegeben, wobei sich ein schwarzer Niederschlag bildet.
    • Erkläre, welche/s Ion/en mit diesem Test nachgewiesen werden können
    • Überprüfe die beschriebene Blindprobe.
    • Erkläre Deine Beobachtungen.

Arbeitsblatt Ionennachweise: Herunterladen [doc] [59 KB]
Arbeitsblatt Ionennachweise: Herunterladen [pdf] [479 KB]