Flammenfärbung und Boraxperle
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Darstellung und Nachweis von Wasserstoff
Nachweise von Wasserstoff und Sauerstoff
Nachweis von Kohlenstoffdioxid
Nachweise von Acetat- und Carbonat-Ionen
Nachweise von Sulfat-, Phosphat und Nitrat-Ionen
Nachweise von Hydroxid- und Hydronium-Ionen
Metallionen und ihre Flammenfärbung
Flammenfärbungen und Feuerwerk
Flammenfärbungen und Spektroskopie
Flammenfärbung und Boraxperle
Nachweis von Chlorid, Bromid und Iodid
Nachweise der Salzsäure-Gruppe
Nachweise der Schwefelwasserstoff-Gruppe (1)
Nachweise der Schwefelwasserstoff-Gruppe (2)
Nachweise der Ammoniumsulfid-Gruppe
Nachweise der Ammoniumcarbonat-Gruppe
Nachweise der löslichen Gruppe
Nachweise der Reduktionsgruppe
Flammenfärbung und Boraxperle Übung
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Nenne die Materialien, die für eine Flammenfärbung benötigt werden.
TippsWie wird das Magnesiastäbchen gereinigt?
In welcher Form liegt die zu untersuchende Probe vor?
LösungUm eine Flammenfärbung durchzuführen, benötigst du:
- Bunsenbrenner
- Magnesiastab oder Magnesiarinne
- Salzsäure (zur Reinigung)
- anorganisches Salz
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Erkläre die Entstehung der Flammenfärbung.
TippsWelche Bestandteile des Atoms befinden sich auf den Schalen und führen die Sprünge durch?
Elektronen im angeregten Zustand befinden sich auf höheren Schalen als ursprünglich.
Elektronen können nur genau festgelegte Energieportionen aufnehmen.
LösungFlammenfärbung als Nachweisreaktion
Durch die spezifische Flammenfärbung können bestimmte Ionen gut nachgewiesen werden. Allerdings ist es nur eine Vorprobe. Für einen sicheren Nachweis muss man sich noch anderer Methoden bedienen.
Neben den Ionen, die du aus dem Video kennst, können auch Arsen-Ionen (blaue Flamme), Antimon (hellblaue Flamme) und Bor (grüne Flamme) durch Flammenfärbung erkannt werden.
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Entscheide, welche Metallsalze die gezeigten Feuerwerksfarben ergeben.
TippsWelche Flammenfärbung kann man beobachten, wenn Strontium verbrannt wird?
Barium verursacht eine Grünfärbung der Flamme.
LösungDie Farbe der jeweiligen Lichterscheinung ist abhängig von dem anorganischen Salz, das verbrannt wird. Genauer gesagt hängt die Farbe vom Metall-Kation des Salzes ab. Enthält eine Rakete zum Beispiel Bariumchlorid, so sehen wir ein grünes Feuerwerk am Himmel, weil Barium eine grüne Flammenfärbung verursacht.
In Feuerwerkskörpern werden Salze verwendet, um die unterschiedlichen Farben zu erzeugen. Jedoch sind viele dieser Salze giftig oder gesundheitsschädigend. Auch deshalb sollten Feuerwerksraketen von Kleinkindern und Tieren ferngehalten werden.
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Erkläre, warum nicht alle Atome eine Flammenfärbung erzeugen.
TippsWas passiert mit den Elektronen eines flammenfärbenden Salzes, wenn es erwärmt wird?
Angeregte Elektronen geben ihre Energie wieder ab, da ein energiearmer Zustand stabiler ist.
LösungWird Energie in Form von Licht oder Wärme von einem Elektron absorbiert, wird es angeregt. Infolgedessen verlässt es sein Energieniveau und „springt" auf ein höheres Energieniveau.
Dieser Zustand ist allerdings nicht stabil. Das Elektron möchte die Energie wieder abgeben und begibt sich auf sein altes Energieniveau zurück. Dabei wird die aufgenommene Energie wieder abgeben. Diese Energie besitzt eine ganz bestimmte Wellenlänge ($\lambda$).
Nur wenn sich diese Wellenlänge im Bereich des sichtbaren Lichtes befindet, nehmen wir eine Färbung der Flamme wahr. Der für Menschen sichtbare Bereich des elektromagnetischen Spektrums erstreckt sich von ungefähr 400 bis 700 nm (1 nm = 1 $\cdot$ 10$^{-9}$ m).
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Beschreibe die Durchführung einer Flammenfärbung.
TippsWie stellst du sicher, dass nur das zu untersuchende Salz eine Flammenfärbung bewirkt?
LösungWill man nach dem Versuch die Magnesiastäbchen oder Magnesiarinnen erneut verwenden, ist es wichtig, sie auch nach der Flammenprobe zu reinigen. Verunreinigungen können das Ergebnis verfälschen. Deshalb taucht man das Magnesiastäbchen auch erst in Salzsäure, damit Reste und Verunreinigungen gelöst werden können. Die Salzsäure wird hierfür in ein Extragefäß überführt, damit sie später mit den Verunreinigungen entsorgt werden kann. Hat man das Magnesiastäbchen in Salzsäure gereinigt, wird es dann mit destillierten Wasser noch einmal abgespült, damit auch die Salzsäure das Ergebnis nicht verfälschen kann. Das Ausbrennen des Stäbchens entfernt dann auch die letzten kleinen Reste von Verunreinigungen.
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Beschreibe die Herstellung von Boraxperlen.
TippsWelches Schwermetall erzeugt bei jeder Flamme eine grüne Perle?
Eine violette Perle weist auf das Vorhandensein von Mangan hin.
Auf beiden Seiten des Reaktionspfeils müssen die einzelnen Atome in der gleichen Anzahl vorhanden sein. Hier siehst du ein Beispiel für eine richtig ausgeglichene Reaktion.
LösungStoffnachweis durch die Boraxperle
Durch die Flammenfärbung werden Alkali- und Erdalkalimetalle nachgewiesen. Durch die Boraxperle können einige Ionen von Schwermetallen ermittelt werden, die keine Flammenfärbung erzeugen.
Beispiele:- Eisen
- Chrom
- Cobalt
- Nickel
Farblose Perle:
$NaNH_4HPO_4 \longrightarrow~ NaPO_3+ NH_3 + H_2O$Blaue Cobaltperle:
$NaPO_3 + CoSO_4 \longrightarrow~NaCoPO_4 + SO_3$
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