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Eisennitrat-Lösung mit Ammoniumthiocyanat

von Lars Lichtenberg

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Ziel des Versuchs In diesem Versuch lernen sie die Verschiebung des Gleichgewichts aufgrund von Konzentrationsänderungen kennen.

Materialien

Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Bechergläser (100mL)

Chemikalien

Wasser, Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat, Ammoniumthiocyanat

Gefahrstoffe

Gefahrstoff H-Sätze P-Sätze GHS-Piktogramme
Eisen(III)-nitrat-9-H2O H272, H315, H319, H335 P220, P261, P305+P351+P338 GHS03 GHS07
Ammoniumthiocyanat H332, H312, H302, H412, EUH032 – GHS07

Durchführung

In zwei Bechergläsern werden eine 0,1 M Eisennitrat-Lösung sowie eine 0,1 M Ammoniumthiocyanat-Lösung hergestellt. Davon werden ca. 3 mL jeweils in zwei Reagenzgläser gegeben. In vier weitere Reagenzgläser werden erst ca. 2 mL Eisennitrat-Lösung und dann wenige Tropfen Ammoniumthiocyanat-Lösung hinzu getropft. Eines dient als Vergleichsprobe). Nun wird die rote Lösung mit Wasser bis zu einer Farbänderung verdünnt. Anschließend gibt man jeweils etwas Eisennitrat-Lösung, Wasser und Ammoniumthiocyanat-Lösung in die jeweiligen Reagenzgläser hinzu.

Beobachtung

Eisen(III)-nitrat- und Ammoniumthiocyanat-Lösung weisen zusammen eine rote Färbung auf. Bei Verdünnen mit Wasser kommt es zu einer Farbänderung von rot nach bernsteingelb. Durch Zugabe von Eisen(III)-nitrat- und Ammoniumthiocyanat-Lösung färbt sich die Lösung wieder blutrot. Bei Zugabe von Wasser wird die Lösung noch gelber.

Abbildungen

  • Abb. 1: Gelbe Eisennitratlösung, farblose Ammoniumthiocyanat und blutroter Eisenthiocyanat-Komplex als Vergleichslösungen, Eisenthiocyanat-Komplex mit weiterer Eisennitrat, Ammoniumthiocyanat-Lösung und mit Wasser (links nach rechts)

Deutung

Es besteht zwischen den Eisenhexaquakomplex sowie den Thiocyanatanionen auf der Eduktseite und dem blutroten Eisenthiocyanatkomplex ein Komplexgleichgewicht:

[Fe(H2O)6]3+(aq) + 3SCN-(aq) ⇄ [Fe(H2O)3(SCN)3](aq) + 3H2O(l)

Gibt man nun Thiocyanat-Ionen in Form von Ammoniumthiocyanat-Lösung hinzu, so verschiebt sich das Gleichgewicht auf die Seite der Produkte und es bildet sich der rote Eisenthiocyanatkomplex. Es findet schrittweise ein Ligandenaustausch zwischen Wassermolekülen und Thiocyanat-Ionen statt. Bei Zugabe von Wasser (Zugabe an Produkt) verschiebt sich das Gleichgewicht laut Le Chatelier wieder auf die Seite der Edukte. Bei erneuter Zugabe von Edukten (Eisen(III)-nitrat- und Ammoniumthiocyanat-Lösung) bildet sich wieder der blutrote Komplex.

Entsorgung

Die Lösungen werden in den Schwermetallbehälter gegeben.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Literatur

Nach: P. Kaeser, http://www.educ.ethz.ch/unt/um/che/rdg/beeinflussung _gleichgewicht/Gleichgewicht-Leitprogramm.docx, Mai 2010 (Zuletzt abgerufen am 13.08.2015 um 23:20 Uhr).