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Nachweis von Lithium als Lithiumcarbonat

von Ansgar Misch

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Ziel des Versuchs Lithiumionen können in Lösung nachgewiesen werden, indem sie als Lithiumcarbonat ausgefällt werden.

Vorbemerkung

In diesem Versuch wird das in einer Salzlösung enthaltene Lithium-Kation nachgewiesen, indem dieses unter Zugabe einer Kaliumcarbonatlösung (K2CO3) und anschließendem Erwärmen als Lithiumcarbonat (Li2CO3) ausgefällt wird.

Materialien

2 x 100 mL-Becherglas, Glasstab zum Rühren, Pipetten, Reagenzgläser, Gasbrenner, Reagenzglashalter

Chemikalien

Lithiumchlorid, Natriumcarbonat, demin. Wasser

Gefahrstoffe

Gefahrstoff H-Sätze P-Sätze GHS-Piktogramme
Lithiumcarbonat H302, H319 P280, P301+P312, P305+P351+P338 GHS07
Lithiumchlorid Monohydrat H302, H319, H315 P280, P302+P352, P305+P351+P338, P309+P311 GHS07
Kaliumcarbonat H302, H315, H319, H335 P261, P305+P351+P338 GHS07

Durchführung

In den beiden 100 mL-Bechergläsern werden Lösungen von Lithiumchlorid und Kaliumcarbonat mit demin. Wasser hergestellt. In ein Reagenzglas werden nun je zwei Milliliter der hergestellten Lösungen pipettiert. Das Reagenzglas wird anschließend mit einem Reagenzglashalter in der Brennerflamme erwärmt.

Beobachtung

Beim Vereinigen der beiden Lösungen kann noch keine Veränderung festgestellt werden. Kurz nach dem Erwärmen der Salzlösungen bildet sich allerdings ein weiß-gelblicher Niederschlag, der sich auf dem Boden des Reagenzglases absetzt.

Abbildungen

  • Abb. 1: gelblicher Niederschlag von Li<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>

Deutung

Kurz nach dem Erwärmen reagieren die in der Lösung vorliegenden Lithium-Kationen mit den Carbonationen unter Bildung von Lithiumcarbonat.

Aufgrund des geringeren Löslichkeitsproduktes (KL (Li2CO3) = 1,3 · 10-5 mol/L) fällt Lithiumcarbonat dann als Feststoff aus. Das Löslichkeitsprodukt sollte an dieser Stelle jedoch nicht im im Detail thematisiert werden.

Reaktionsgleichungen:

LiCl(s) → Li+(aq) + Cl-(aq)

K2CO3 (s) → 2 K+(aq) + CO32-(aq)

2 Li+(aq) + CO32-(aq) → Li2CO3 (s) ↓

Entsorgung

Die Entsorgung der wässrigen Lösungen erfolgt nach Neutralisation im Ausguss.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Dieser Versuch dient als Nachweis von Lithium aus verschiedenen Salzlösungen. Er ist allerdings störanfällig gegenüber Ammoniumionen. Von der Verwendung von Ammoniumsalzen sollte daher abgesehen werden.

Literatur

Strähle, J. und Schweda, E.; Jander, Blasius – Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie; 16. Auflage; 2006; Hirzel Verlag; Stuttgart, S. 383