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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.​gef​ahrs​toff​e-​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]