Reinheitsbestimmung Mohrsches Salz

Anorganische Chemie.

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Vanadiumpentoxid
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Re: Reinheitsbestimmung Mohrsches Salz

Beitrag von Vanadiumpentoxid »

Glaskocher hat geschrieben: Sonntag 1. August 2021, 11:16 Es gibt extra zu diesem Zweck konstruierte "Reduktor-Büretten", die in Situ die Maßlösung "reparieren", wenn leichte Oxidation stattgefunden hat.
Ah, o. k., danke, wieder was dazugelernt. Dachte mir ja schon, dass das eigentlich nur übers LP vom AgCl laufen wird...
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mgritsch
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Re: Reinheitsbestimmung Mohrsches Salz

Beitrag von mgritsch »

Vanadiumpentoxid hat geschrieben: Sonntag 1. August 2021, 14:02 Bzgl. der Dichtemessung: verwendet Ihr eine Mikrogrammwaage dafür oder wie will man die winzigen Unterschiede sonst feststellen?
die Wiegung wäre nicht mal das größte Problem. Ein Pyknometer mit 100 ml bzw ca 100 g Fassungsvermögen - dazu eine übliche Waage mit 0,1 mg Genauigkeit und wir sind schon bei einer relativen Genauigkeit von 10-6!

Bei der Dichtebestimmung ist die präzise Temperierung irgendwann limitierend. Der Ausdehnungskoeffizient von Wasser ist ca 0,02% pro °C - das macht also 2.10-4 relative Genauigkeit. Um die 10-6 der Waage ausnutzen zu könne, bräuchtest du eine Temperierung auf 1/200 = 0,005 °C!
Vanadiumpentoxid
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Re: Reinheitsbestimmung Mohrsches Salz

Beitrag von Vanadiumpentoxid »

Die Temperatur hatte ich noch nicht mal auf dem Schirm.
Ich kenne die Dichtemessung ja auch nur zur Konzentrationsbestimmung. Dazu gibt es entsprechende Temperaturtabellen, aber bei unbekannter Zusammensetzung aufgrund von Verunreinigungen nützen die auch nichts....
Bin mal gespannt, wie der Ausbilder das begründet.
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Re: Reinheitsbestimmung Mohrsches Salz

Beitrag von Vanadiumpentoxid »

mgritsch hat geschrieben: Sonntag 1. August 2021, 12:33 A pro pos Tutton: außer Fe-Ammonium und Zn-Ammonium, welche anderen gibt es denn noch die gut kristallisieren? Welche haben denn besonders große Löslichkeitsunterschiede zu den einzelnen Komponenten?
Auch beim dreiwertigen Eisenammoniumsalz wäre das so.

Besonders leicht schöne große Kristalle bilden ja das Kaliumaluminium- bzw. -chromalaun - obwohl Kaliumsulfat noch etwas schlechter wasserlöslich ist und demzufolge eigentlich als erstes auskristallisieren müsste. Ich habe den Eindruck, dass es sich bei den Doppelsalzen etwas anders verhält.
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Re: Reinheitsbestimmung Mohrsches Salz

Beitrag von Vanadiumpentoxid »

Franz98 hat geschrieben: Sonntag 1. August 2021, 13:38 Dafür habe ich eine gesättigte Lösung bei Raumtemperatur gemacht und dazu dann Ethanol hinzugegeben, da fällt dann das Salz wieder aus (nennt man bei uns aussüßen).
Geht gut zur schnellen Gewinnung eines Salzes in hoher Ausbeute (auch wenn's damit eher so einen trüben Griess als denn schöne klare Kristalle gibt).
Aber auch die anderen alkoholunlöslichen Verunreinigungen werden so zurückgehalten - zur blitzsauberen Aufreinigung also eher ungeeignet.
Ich bin mir zudem nicht sicher, ob die Hydratisierung unter dem Alkohol leidet, was Einfluss auf den effektiven Eisengehalt des Endprodukts hätte.
Braucht man eine Reinheit p. a. (und darum geht's bei diesem Salz ja meistens), scheint mir das Verfahren eher ungeeignet.
Besser geeignet ist ein organisches Lösungsmittel dort, wo sich nur das gewünschte Salz darin löst, z. B. Ammoniumnitrat in Methanol (sofern man das darf) oder Kaliumhexacyanoferrat (II) in Aceton.
Wer das Mohr'sche Salz sehr rein braucht, sollte lieber mehrfach in Wasser umkristallisieren - notfalls auch auf Kosten einer hohen Ausbeute (oder man "fraktioniert" es in zwei Qualitäten).
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Re: Reinheitsbestimmung Mohrsches Salz

Beitrag von Glaskocher »

Die Tuttonschen Salze (z.B. Mohrsches Salz) werden als M+2SO4 * M2+SO4 * 6H2O beschrieben, wobei M+ das einfach positive Kation beschreibt und M2+ das zweifach Positive. Sie sind den Alaunen ähnlich, was sie Zahl der unterschiedlichen Ionensorten angeht und die Zahl der Sulfat*-Ionen je Formeleinheit, jedoch unterscheiden sie sich in ihrer Struktur und der Anzahl der als Hydrat gebundenen Wassermoleküle. Es sind also zwei deutlich unterscheidbare Reihen von Doppelsalzen.
* = Sulfat kann auch z.B. durch Selenat oder Chromat ersetzt werden (gilt für Alaune und bedingt auch für Tuttonsche Salze)


Bleiben wir also beim Mohrschen Salz, aus der Reihe der Tuttonschen Salze.

Bei der Reinheitsuntersuchung über die Dichte einer 1%-ig gelösten Probe müssen wir mal überlegen, welche Verunreinigungen die Dichte der Lösung in welcher Richtung beeinflussen.
- Reste Mutterlauge senken die Konzentration des gelösten Salzes, also auch die Dichte der Lösung.
- Ethanol verstärkt obige Tendenz, weil es selber eine geringere Dichte als das Lösemittel hat.
- Eine "Übertrocknung" erhöht den Anteil des Salzes da Kristallwasser fehlt, erhöht also die Dichte.
- Überschüsse an Einzelkomponenten sind schwer zu quantifizieren, da ihre Effekte sich mit dem des Analyten decken können. Sie treten erst dann in Erscheinung, wenn die Mutterlauge komplett "ausgequetscht" ist und kleinste Wägefehler sich aufkonzentriert haben.

Man kann also daran am ehesten den Trocknungszustand der Probe ermitteln, kaum jedoch die Reinheit der waserfreien Substanz. Fremdionen lassen sich so nicht ermitteln. Ob Ammonium durch Kalium ersetzt ist oder das Eisen durch Zink, Kupfer oder Magnesium ist nicht unbedingt über die Dichte der Lösung zu erkennen.

Querverweis zum Zinkammoniumsulfat für die (Maß)Analyse, weil dieses Salz zur selben Stoffgruppe gehört.



Nachtrag:
Das Mohrsche Salz ist ein "Klassiker" unter den Lehrpräparaten. Der Einschluß von Ethanol als Solvat ist, aufgrund des Größenunterschiedes der Moleküle, sehr unwahrscheinlich. Bei der Darstellung als p.A. oder noch reiner würde ich darauf verzichten. Aber bei einem Präparat von "technischer Reinheit" ist das ein gängiges Mittel zum Zweck. Beim Zusatz des Ethanols hat man mehrere unabhängge Parameter, die man steuern kann, um die Kristallgröße zu beeinflussen: Temperatur, Zugabegeschwindigkeit, Endkonzentration Ethanol... Daraus kann man sich ein optimiertes Programm zusammenstellen. Ich setze dabei das gerührte System ohne Bodensatz und ohne Nassmahleffekte voraus.


Guter Artikel in der Englischen Wikipedia über Tuttonsche Salze mit großer Tabelle zu Einzelverbindungen.

Prof. Dr. Armin Kirfel hat zehn Paper über Forschungen an Tuttonschen Salzen publiziert. [STRG+F] und dann "tutt" suchen...
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Re: Reinheitsbestimmung Mohrsches Salz

Beitrag von Vanadiumpentoxid »

Glaskocher hat geschrieben: Sonntag 1. August 2021, 15:30 Die Tuttonschen Salze (z.B. Mohrsches Salz) werden als M+2SO4 * M2+SO4 * 6H2O beschrieben, wobei M+ das einfach positive Kation beschreibt und M2+ das zweifach Positive. Sie sind den Alaunen ähnlich, was sie Zahl der unterschiedlichen Ionensorten angeht und die Zahl der Sulfat*-Ionen je Formeleinheit, jedoch unterscheiden sie sich in ihrer Struktur und der Anzahl der als Hydrat gebundenen Wassermoleküle. Es sind also zwei deutlich unterscheidbare Reihen von Doppelsalzen.
Ja, mein Versehen: ich war gedanklich ganz allgemein bei den Doppelsalzen mehrwertiger Metallionen. Die Differenzierung ist aber sowohl korrekt als auch notwendig.
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mgritsch
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Re: Reinheitsbestimmung Mohrsches Salz

Beitrag von mgritsch »

Glaskocher hat geschrieben: Sonntag 1. August 2021, 15:30 Guter Artikel in der Englischen Wikipedia über Tuttonsche Salze mit großer Tabelle zu Einzelverbindungen.
Cool, danke, genau sowas hatte ich gesucht aber nicht gefunden :) Leider fehlen Angaben zur Löslichkeit... schade.

Überhaupt scheinen die nur Kristallografen zu interessieren, dauernd findet man nur unnütze Angaben zu irgendwelchen Zellkonstanten...

Was auffällt: kein einziges mit Na! Warum?
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lemmi
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Re: Reinheitsbestimmung Mohrsches Salz

Beitrag von lemmi »

Franz98 hat geschrieben: Sonntag 1. August 2021, 13:38 Dafür habe ich eine gesättigte Lösung bei Raumtemperatur gemacht und dazu dann Ethanol hinzugegeben, da fällt dann das Salz wieder aus (nennt man bei uns aussüßen).
Interessante Wortwahl! Ich kenne den Begriff "Aussüßen" im Sinne von " einen säurehaltigen Niederschlag solange auswaschen, bis der Ablauf nicht mehr sauer regiert".
Stell doch mal ein Bild von deinem Präparat hier ein! Hast du es auf Eisen(III) geprüft?
"Alles sollte so einfach wie möglich gemacht werden. Aber nicht einfacher." (A. Einstein 1871 - 1955)

"Wer nur Chemie versteht, versteht auch die nicht recht!" (G.C. Lichtenberg, 1742 - 1799)

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Re: Reinheitsbestimmung Mohrsches Salz

Beitrag von Vanadiumpentoxid »

mgritsch hat geschrieben: Sonntag 1. August 2021, 16:25 Was auffällt: kein einziges mit Na! Warum?
Nur so eine Vermutung: vll. wegen der zu guten Löslichkeit der Ausgangs- und entstehenden Doppelsalze (separates Auskristallisieren nicht möglich)?

Natrium scheint sich am liebsten in Doppelsalzen mit Kalium- oder Ammoniumionen zu vereinen, bei dreiprotonigen Säuren auch als Hydrogensalz.
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Re: Reinheitsbestimmung Mohrsches Salz

Beitrag von Vanadiumpentoxid »

lemmi hat geschrieben: Sonntag 1. August 2021, 16:44 Interessante Wortwahl!
"Dem Tutton eins hinter die Binde kippen" wäre passender.
Obgleich: "Auf der nächsten Party werde ich mir mal so richtig einen aussüßen" klingt ja auch nett... :lol:
Und hier gleich noch ein paar weitere Synonyme zur Auswahl: https://qqq.quatschbroetchen.de/qbe-syn ... ken-gehen/

Präzision des Laborjargons, sag' ich nur... :wink:

Ich denke, es handelt sich um eine Ausfällung durch Polaritätsänderung.
Aussalzen kenne ich wiederum nur als Entmischung/Verdrängung eines organischen Lösungsmittels aus Wasser durch Zugabe von Salz.
"Aussüssen" ergibt demgegenüber eigentlich nirgendwo richtig Sinn, da es keine angemessene Begrifflichkeit für das darstellt, was in den beiden oben beschriebenen Beispielen physikalisch tatsächlich passiert (Polaritätsfällung bzw. Rückstandsspülung).
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Re: Reinheitsbestimmung Mohrsches Salz

Beitrag von Franz98 »

Vanadiumpentoxid hat geschrieben: Sonntag 1. August 2021, 14:02
Franz98 hat geschrieben: Sonntag 1. August 2021, 13:38 nur eine Bürette steht erst auf meiner nächsten Liste für Käufe.
Krass. Was muss man sich als armer Student/Azubi im Labor denn alles selber anschaffen und dafür über die Zeit finanziell so einplanen? :shock:

Bzgl. der Dichtemessung: verwendet Ihr eine Mikrogrammwaage dafür oder wie will man die winzigen Unterschiede sonst feststellen?
Ne, das ist ja für mein Labor zuhause, auf Arbeit und in der Ausbildungsstätte sind wir bestens ausgerüstet.

Wir machen solche Dichtebestimmungen mit dem Pyknometer und einer Analysenwaage mit 4 Stellen nach dem Komma hinter Gramm, dabei dürfen die Abweichungen der einzelnen Messungen zwecks Dreifachbestimmung sich in der letzten Stelle nur um 3 g/ml unterscheiden.
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Re: Reinheitsbestimmung Mohrsches Salz

Beitrag von mgritsch »

Franz98 hat geschrieben: Sonntag 1. August 2021, 16:58dabei dürfen die Abweichungen der einzelnen Messungen zwecks Dreifachbestimmung sich in der letzten Stelle nur um 3 g/ml unterscheiden.
Das macht Sinn. 1% ist ca 10 g/liter (nehme an das hast du gemeint…) und das auf 3 g/l = 0,3% genau kannst du durchaus erreichen. Aber für deine 1%ige Lösung ist das relativ +/- 30%!
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