Trennung von Cobalt- und Nickelsalzen

Details: Manfred Seidl; Veröffentlicht: 25. November 2014; Erstellt: 25. November 2014; Zuletzt aktualisiert: 18. November 2024; Zugriffe: 7649

Bei diesem Versuch wird ein Ligandentausch durchgeführt. Der Cobaltkomplex wechselt seine Farbe von Rosa nach Violett und löst sich in Butanon mit blauer Farbe.

Verwendete Chemikalien

Chemikalie
Gefahr	100 mL Butanon, C₄H₈O – 72.11 g/mol Butan-2-on (IUPAC), MEK, Methylethylketon, Ethylmethylketon, 2-Butanon, Methylpropanon, Methylaceton CAS-Nr.: 78-93-3 – EG-Nr.: 201-159-0 Flam. Liq. 2, Eye Irrit. 2, STOT SE 3 (Zentralnervensystem), WGK 1 H225 Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. H319 Verursacht schwere Augenreizung. H336 Kann Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen. P210 Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P233 Behälter dicht verschlossen halten. P240 Behälter und zu befüllende Anlage erden. P241 Explosionsgeschützte elektrische/Lüftungs-/Beleuchtungsgeräte verwenden. P242 Funkenarmes Werkzeug verwenden. P305+P351+P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. EUH066 Wiederholter Kontakt kann zu spröder oder rissiger Haut führen. Sigma-Aldrich, 360473, SDB vom 29.02.2024
Gefahr	1 g Cobalt(II)-chlorid-Hexahydrat, CoCl₂ · 6 H₂O – 237.93 g/mol Kobalt(II)-chlorid-Hexahydrat CAS-Nr.: 7791-13-1 – EG-Nr.: 231-589-4 Acute Tox. 4 (oral), Eye Dam. 1, Resp. Sens. 1, Skin Sens. 1, Muta. 2, Carc. 1B, Repr. 1B, Aquatic Acute/Chronic 1, WGK 3 H302 Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. H317 Kann allergische Hautreaktionen verursachen. H318 Verursacht schwere Augenschäden. H334 Kann bei Einatmen Allergie, asthmaartige Symptome oder Atembeschwerden verursachen. H341 Kann vermutlich genetische Defekte verursachen. H350i Kann bei Einatmen Krebs erzeugen. H360FD Kann die Fruchtbarkeit beeinträchtigen. Kann das Kind im Mutterleib schädigen. H410 Sehr giftig für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung. P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P301+P312 BEI VERSCHLUCKEN: Bei Unwohlsein GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P302+P352 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT: Mit viel Wasser waschen. P305+P351+P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. P308+P313 BEI Exposition oder falls betroffen: Ärztlichen Rat einholen/ärztliche Hilfe hinzuziehen. Sigma-Aldrich, C2911, SDB vom 25.12.2023
Gefahr	4 g Nickel(II)-chlorid-Hexahydrat, NiCl₂ · 6 H₂O – 237.69 g/mol Nickelchlorid-Hexahydrat, Chlornickel-Hexahydrat, Nickeldichlorid-Hexahydrat CAS-Nr.: 7791-20-0 – EG-Nr.: 231-743-0 Acute Tox. 3 (oral, inhalativ), Skin Irrit. 2, Resp. Sens. 1, Skin Sens. 1, Muta. 2, Carc. 1A, Repr. 1B, STOT RE 1 (Lungen), Aquatic Acute/Chronic 1, WGK 3 H301+H331 Giftig bei Verschlucken oder Einatmen. H315 Verursacht Hautreizungen. H317 Kann allergische Hautreaktionen verursachen. H334 Kann bei Einatmen Allergie, asthmaartige Symptome oder Atembeschwerden verursachen. H341 Kann vermutlich genetische Defekte verursachen. H350i Kann bei Einatmen Krebs erzeugen. H360D Kann das Kind im Mutterleib schädigen. H372 Schädigt die Organe (Lungen) bei längerer oder wiederholter Exposition durch Einatmen. H410 Sehr giftig für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung. P202 Vor Gebrauch alle Sicherheitshinweise lesen und verstehen. P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P301+P310 BEI VERSCHLUCKEN: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P302+P352 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT: Mit viel Wasser waschen. P304+P340+P311 BEI EINATMEN: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen. GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. Sigma-Aldrich, 31462, SDB vom 07.03.2024
Gefahr	0.7 g Kaliumthiocyanat, KSCN – 97.18 g/mol Kaliumrhodanid, Kaliumsulfocyanid CAS-Nr.: 333-20-0 – EG-Nr.: 206-370-1 Acute Tox. 4 (oral, dermal, inhalativ), Eye Dam. 1, Aquatic Chronic 3, WGK 1 H302+H312+H332 Gesundheitsschädlich bei Verschlucken, Hautkontakt oder Einatmen. H318 Verursacht schwere Augenschäden. H412 Schädlich für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung. P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P301+P312 BEI VERSCHLUCKEN: Bei Unwohlsein GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P302+P352+P312 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT: Mit viel Wasser waschen. Bei Unwohlsein GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P304+P340+P312 BEI EINATMEN: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen. Bei Unwohlsein GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P305+P351+P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. EUH032 Entwickelt bei Berührung mit Säure sehr giftige Gase. Merck, 105124, SDB vom 14.03.2024

Verwendete Geräte, Versuchsaufbau

Waage, 2 × 250-ml-Becherglas, 3 × 100-ml-Messzylinder, 2 × 25-ml-Messzylinder, Glasstab, Spatel, Abzug, 250-ml-Scheidetrichter, Stativ, Klammer, Muffe

Versuchsdurchführung

Vorsicht: Nickel- und Cobaltsalze sind als krebserregend eingestuft!

In einem 250-ml-Becherglas werden 99 g dest. Wasser vorgelegt und darin 1 g Cobalt(II)-chlorid-Hexahydrat gelöst. Im zweiten 250-ml-Becherglas werden 96 g dest. Wasser vorgelegt und 4 g Nickel(II)-chlorid-Hexahydrat gelöst. Die beiden Lösungen werden im Scheidetrichter vereinigt, das Gemisch nimmt eine graue Farbe an. Nun werden 100 mL Butanon und 0.7 g Kaliumthiocyanat zugegeben. Es wird kurz geschüttelt. Die obere organische Phase färbt sich tiefblau, die untere wässrige Phase zeigt einen lindgrünen Farbton.

Reaktionsgleichung

Abb. 1 – Bildung des in wässriger Lösung violetten Tetracyanatocobalt(II)-Komplexes.

Der Aquakomplex des Nickel(II)-ions behält, trotz der mit den Chloridionen (Cl⁻) konkurrierenden Thiocyanationen (SCN⁻), seine oktaedrische Raumstruktur und seine grüne Färbung in wässriger Lösung. Anders verhält es sich beim Aquakomplex des Cobalt(II)-ions. Hier verdrängen die Thiocyanationen die Wassermoleküle. Es bildet sich ein Tetraedrischer, in wässriger Lösung violetter, Tetracyanatocobalt(II)-komplex. Dieser löst sich in der organischen Phase. Die Absorptionsbande liegt, als Dublett, bei λ = 700 nm und ist für die tiefblaue Farbe verantwortlich.

Quellenangaben

[1]

H. W. Roesky und K. Möckel. Einfache Trennung von Cobalt- und Nickelsalzen. In: Chemische Kabinettstücke, VCH Verlagsgesellschaft mbH: Weinheim, 1994, 109–110.

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