Ungewöhnliche Kristalle

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lemmi
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Re: Ungewöhnliche Kristalle

Beitrag von lemmi »

@ Seaborg: Du hattest diese Beobachtungen eigentlich eingestellt, um zu fragen ob jemand ähnliches schonmal gesehen hat und um das Phänomen zu diskutieren. Aber diese Versuche wären es doch wert, daraus einen "richtigen" Illumina-Artikel zu machen! Möchtest du nicht das Vorgehen genau beschreiben, eingesetzte Chemikalien, Mengen, Zeiten etc? (kleine Hilfe zum Format)

@Glaskocher: die schichtweise Abscheidung hat mich auch an die Liesegang'schen Ringe erinnert. Ich halte deine Erklärung für plausibel.
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Glaskocher
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Re: Ungewöhnliche Kristalle

Beitrag von Glaskocher »

Hier ist ein interessantes Paper zum Thema "Zur analytischen Verwertbarkeit von Nitrit-Tripelsalzen"

Holger Pfahls
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Re: Ungewöhnliche Kristalle

Beitrag von Holger Pfahls »

Seaborg hat geschrieben:
Montag 10. Mai 2021, 18:04
...
Eine Mischung von Cu und Ni wurde also mit Strontium- und KNO2-Lösung versetzt und die Überraschung war groß!
Es entstanden unerwartet zum Teil Kristalle aus einem grünen Mantel und einem gelben Kern, wobei das Verhältnis der geschachtelten Kuben anscheinend vom Mischungsverhältnis Cu/Ni abhängt.
...
Verschieden zusammengesetzte Kristalle (derselben Kristallstruktur?), welche sich optisch deutlich voneinander unterscheiden, wachsen epitaktisch aufeinander, in Abhängigkeit von der sich ändernden Zusammensetzung der Mutterlauge. Der «Umschlag» von einer Substanz zur anderen scheint ziemlich scharf und nicht kontinuierlich (d.h. keine Mischkristallbildung). Lässt sich durch langsame allmähliche Änderung der Mutterlaugen-Zusammensetzung ein kontinuierlicher Übergang zwischen den verschiedenen kristallinen Substanzen erreichen?
Copying from one source is plagiarism, whereas copying from more than one is research.

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Seaborg
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Re: Ungewöhnliche Kristalle

Beitrag von Seaborg »

Holger Pfahls hat geschrieben:
Freitag 14. Mai 2021, 14:45
Lässt sich durch langsame allmähliche Änderung der Mutterlaugen-Zusammensetzung ein kontinuierlicher Übergang zwischen den verschiedenen kristallinen Substanzen erreichen?
.
Reaktionen, die auf einem Objektträger (OT) stattfinden, lassen sich oft nur schwer "standardisieren".
Einflüsse wie Verdunstung, lokale Mischungen und Konzentrationen im etwa 20 -30 µl-Gemisch sind kaum vorhersehbar.
Das ist aber nicht notwendigerweise ein Nachteil und oft sogar erwünscht, um auf einem OT verschiedene Reaktionsabläufe studieren zu können. Dazu wird oft einer der Reaktionsteilnehmer, sei es als weiterer Lösungstropfen oder als winziger Kristallsplitter, am Rande des Tropfens zugeführt damit sich, in etwa linear, von der Eintrittsstelle bis zur gegenüberliegenden Seite, eine Gradient ausbildet.
.
Bild10.jpg
.
Deshalb finden sich oft innerhalb desselben Tropfens Zonen mit Ansammlungen unterschiedlicher Produkte. Oft entstehen die gesuchten Kristalle erst nach Teilverdunstungen des Lösungswassers am Rande des OT.
Eine Übersicht erhält man dann unter einem Durchlichtmikroskop bei Vergrößerungen bis zu 800x.
.
Die (großartigen!) Tripelnitrite, auf die ich immer wieder gerne zurückgreife (siehe Beginn des threats) gehorchen der Formel:
.
(K,Rb,Cs,Tl)2 (Pb,Sr,Ba,Cd) (Cu,Ni) (NO2)6
.
Das heißt: Ein willkürlich ausgewähltes Tripelnitrit wäre z.B.:
.
Cs2BaNi(NO2)6 oder
.
K2CdCu(NO2)6
.
Man kann davon ausgehen, daß es sich beim ersten um einen grünlichen, beim zweiten einen gelben kubischen Kristall handelt. Die Größen sind unterschiedlich. Cs- und Rb-Tripelnitrite (TN) sind fällungssicherer, bilden aber kleinere Kristalle; Die K-TN von Ba oder Sr mit Cu sind grün, alle anderen von mir untersuchten, gelb, braun oder schwarz.
Welch eine grandiose Möglichkeit, in geeigneten Substraten (für den Weinkenner "terroirs") die meisten der TN-Teilnehmer (10 an der Zahl) durch ihre TN-Kristalle mikrochemisch, d.h. hier mikroskopisch zu identifizieren.
Die meisten TN waren bereits dem Mikrochemiker H.Behrens bekannt, als er das Buch "A Manual of Microchemical Analysis" (1894) veröffentlichte.

Wenn man also Strontium gerne auf diese Weise nachweisen möchte, müsste man die möglichst konzentrierte Probelösung mit einem geeigneten Cu-Salz und mit KNO2-Lösung versetzen und die Bildung der sehr charakteristischen grünen, kubischen Kristalle abwarten, wobei eine Differenzierung zum Ba nicht möglich wäre (s.o.)
Kupfer und Blei werden mikroskopisch fast immer über ihre (schwarzen) TN nachgewiesen.
Empfohlen wird immer ein leicht essigsaures Medium, meine oben vorgestellten TN sind aber allesamt ohne E.sre entstanden.
.
Die vorgestellten "Schachtelkristalle" ("Matroschka-Kristalle" ;-) ) sind entstanden, als ich nicht aus jeder (TN-) Untergruppe ein Element ausgesucht habe, sondern gleich zwei (Cu + Ni)
.
Im folgenden noch einige weitere Untersuchungen zum Thema:
Ich habe versucht, die Schachtel umzukehren, das heißt, den grünen (Sr-Cu)-Kritall nach innen und den gelben (Sr-Ni)- Kristall nach außen zu bekommen.
Das gelingt aber nur sehr unwillig und un nur kleinen Teilzonen des Tropfens; m.E. eine Folge der unterschiedlichen Löslichkeiten der "Bausteine".
.
Ich habe also zunächst das grüne Salz entstehen lassen und dann, nach ung. 30 sek. das Ni-Salz (Lsg) zugegeben.
Das sieht dann so aus:
.
Bild21.jpg
Bild22.jpg
.
Die scharfen Abtrennungen innerhalb des Kristalls ließen sich bisher nicht erzielen.
(die großen "bubbles" sind Blasen aus nitrosen Gasen, die entstehen.) Die Mikroskopobjektive mögen das natürlich nicht so gerne.
Die kleinen gelben Kristalle sind die TN aus Sr und Ni, genauso liegen an anderer Stelle die größeren tiefgrünen TN aus Sr und Cu vor.

Seaborg

Glaskocher
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Re: Ungewöhnliche Kristalle

Beitrag von Glaskocher »

Mich verblüfft, daß nur zwei Übergangsmetalle (Ni, Cu) benannt sind, die diese Tripelnitrite bilden können. Andererseits macht dieser Effekt die Kristalle recht eindeutig für den Nachweis dieser beiden Elemente. Kobalt läßt sich von Nitrit oxidieren und die Ausschlußkriterien vom Zink kenne ich nicht. Es kann aber sein, daß Zn nur unwillig sechs Liganden in seinen Komplexen duldet.

Die Schachtelung "andersherum" zeigt tatsächlich eher schleichende Übergänge. Allerdings geht es wohl nicht ohne vorherige Keimbildung der Kupferkristalle, weil ansonsten, aus homogener Mischlösung das Nickelsalz wieder den Vortritt bei der Keimbildung bekommt.

Theoretisch müßte man jetzt sämtliche der genannten 16 Kombinationen an Alkali-Erdalkali-Paaren durchtesten, um herauszufinden, ob das Nickel immer als Erstes kristallisiert. Das könnte fast schon für einen Mastertitel reichen, wenn man das Ganze mit Löslichkeiten, Röntgenkristallographie und einigen weiteren Parametern anreichert, um einen Trend zu untermauern.

Vanadiumpentoxid
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Re: Ungewöhnliche Kristalle

Beitrag von Vanadiumpentoxid »

Seaborg hat geschrieben:
Freitag 14. Mai 2021, 18:05
(die großen "bubbles" sind Blasen aus nitrosen Gasen, die entstehen.)
Ist das ein optischer Effekt oder wirklich das unter Normalbedingungen nur selten zu erhaschende bläuliche N2O3? :o
Übrigens nicht nur nur schädlich fürs Objektiv, sondern auch für das dahinter befindliche menschliche Auge...
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Glaskocher
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Re: Ungewöhnliche Kristalle

Beitrag von Glaskocher »

Bei Raumtemperatur hat N2O3 braune Farbe und ist in zwei Gas-Moleküle gespalten. Man kann diese Verbindung immer wieder herstellen und zerfallen lassen, wenn man eine Mischung von NO und NO2 in eine Ampulle füllt. Die Ampulle muß dann nur noch abgekühlt werden, um blaues N2O3 kondensieren zu lassen. Das wird immer zum "Prinzip von Lé Chatelier" vorgeführt und nochmal zu den Themen Radikale und Bindungsenthalpie heraus geholt.

Die Blasen werden vermutlich NO und/oder NO2 enthalten. Nitrit ist im Sauren nicht wirklich stabil. Ein Acetatpuffer könnte das Ausgasen vermeiden.

Vanadiumpentoxid
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Re: Ungewöhnliche Kristalle

Beitrag von Vanadiumpentoxid »

Glaskocher hat geschrieben:
Freitag 14. Mai 2021, 20:50
Bei Raumtemperatur hat N2O3 braune Farbe und ist in zwei Gas-Moleküle gespalten. Die Ampulle muß dann nur noch abgekühlt werden, um blaues V2O3 kondensieren zu lassen. (...)

Die Blasen werden vermutlich NO und/oder NO2 enthalten. Nitrit ist im Sauren nicht wirklich stabil.
Gibt man Nitrit in kalte verdünnte Mineralsäure, ist kurzzeitig ein Hauch von blau in der Flüssigkeit zu erkennen, der vom N2O3 herrührt, während darüber die braunen Gase aufsteigen. Bei Woelen.homescience ist solch ein Experiment beschreiben. Etwas Vergleichbares hatte ich hier vermutet.

P.S.: V2O3 wäre mein kleiner Bruder, zu dem ich wegen seiner krebserzeugenden Wirkung den Kontakt abgebrochen hätte... :wink:
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Seaborg
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Re: Ungewöhnliche Kristalle

Beitrag von Seaborg »

das ist sicher ein optischer Randeffekt!
Und: in den offiziellen Anleitungen zum Mikronachweis über Tripelnitrite ist immer auch Amm.acetat als Puffer empfohlen.

Vanadiumpentoxid
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Re: Ungewöhnliche Kristalle

Beitrag von Vanadiumpentoxid »

Seaborg hat geschrieben:
Freitag 14. Mai 2021, 23:29
das ist sicher ein optischer Randeffekt!
Schade. :|
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die Gelassenheit, hinzunehmen, was ich nicht verändern kann,
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Glaskocher
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Re: Ungewöhnliche Kristalle

Beitrag von Glaskocher »

NOTIZBLATT

Das gemeinsame vierfach nagativ geladene Anion:
[Cu(NO2)6]4- CAS = 28111-94-6
(Insgesamt 25 Einträge mit CAS-Nummern)

Salzreihe mit Kationenmuster wie die Tuttonschen Salze
K2Pb[Cu(NO2)6] CAS = 15291-22-2 als "unbekanntes Hydrat" *xH2O CAS = 98925-50-9
K2Ba[Cu(NO2)6] CAS = 15320-92-0
K2Sr[Cu(NO2)6] CAS = 33515-97-8
K2Ca[Cu(NO2)6] CAS = 15246-39-6

Rb2Pb[Cu(NO2)6] CAS = 36594-39-5
Rb2Ba[Cu(NO2)6] CAS = 60674-39-7
Rb2Sr[Cu(NO2)6] CAS = 35798-23-3
Rb2Ca[Cu(NO2)6] CAS = 60674-38-6

Cs2Pb[Cu(NO2)6] CAS = 36594-40-8
Cs2Ba[Cu(NO2)6] CAS = 37956-09-5
Cs2Sr[Cu(NO2)6] CAS = 35798-24-4
Cs2Ca[Cu(NO2)6] CAS = 36594-31-7

(NH4)2Pb[Cu(NO2)6] CAS = 41729-30-0
Na2Pb[Cu(NO2)6] CAS = 38733-46-7
Tl2Pb[Cu(NO2)6] CAS = 36594-38-4

Man findet auch andere Kationenmuster in den Tripelsalzen:
KPr[Cu(NO2)6] CAS = 6234682-3 erinnert an Alaun
K9La[Cu(NO2)6]3 CAS = 15746-68-4
K5Nd[Cu(NO2)6]2 CAS = 15746-66-2
K5Pr[Cu(NO2)6]2 CAS = 15746-05-1
K5Sm[Cu(NO2)6]2 CAS = 15746-07-3
K5La[Cu(NO2)6]2 CAS = 15746-04-0

Nur eine Sorte Kationen:
K4[Cu(NO2)6] CAS = 15702-00-8
Ba2[Cu(NO2)6] CAS = 60674-37-5


Die Salze mit [Ni(CO2)6] folgen (deutlich mehr Einträge)

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mgritsch
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Re: Ungewöhnliche Kristalle

Beitrag von mgritsch »

Was ist [Cu(CO2)6]4- bitte für ein komplex?
CO2 wäre neutral, wie kommt der auf 4-?
CO3-2 x 6 = -12, da müsste Cu 8+ sein...
Da stimmt was nicht.

Glaskocher
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Re: Ungewöhnliche Kristalle

Beitrag von Glaskocher »

Tante EDIT meint: Da hat sich der veladeuvel einen Dibbvela erlaubt. Berichdicht.

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mgritsch
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Re: Ungewöhnliche Kristalle

Beitrag von mgritsch »

Besser ;)
Was besagt die Liste?

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Re: Ungewöhnliche Kristalle

Beitrag von Glaskocher »

Alle nummerierten Verbindungen wurden irgendwie schon mal in der Fachliteratur genannt. Mit den CAS-Nummern kann man leichter die Literaturstellen zur jeweiligen Verbindung finden.

Interessant ist, daß die Bleisalze mit den unterschiedlichsten Alkali-Ionen erzeugt wurden und Cadmium garnicht vorkommt, während Calcium in "normaler" Häufigkeit zu finden ist.

Mit viel Arbeit könnten jetzt jeder Verbindung noch Literaturzitate zugeordnet werden. (.. .) Beim Nickel werde ich vermutlich nicht die gesamte Liste nehmen, sondern nur die zum Thema relevanten Einträge.

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