Kurze Fragen - Kurze Antworten
Aus dem E-Mail-Korb von Professor Blume

E-Mail-Gruppe 187
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F: Ich habe Silbernitrat-Lösung mit Kaliumchloridlösung titriert. Warum flockt das Silberchlorid schlagartig aus, wenn der Äquivalenzpunkt erreicht ist?


A: Zunächst bilden sich gut erkennbar kolloidale Silberchloridpartikel, daher die milchige Trübung. Diese Emulsion wird stabilisiert durch überschüssige Silber-Ionen, die an diesen Silberchloridpartikel adsorbiert sind. Deren positive Ladungen verhindern das Zusammenballen der Partikel. Wenn der Äquivalenzpunkt erreicht ist, werden auch diese Ionen verbraucht; die nunmehr ungeladenen AgCl-Partikel ballen sich zusammen.
Wenn Sie anschließend Kaliumchloridlösung im Überschuss zugeben, dreht sich das Ganze um: Nun werden Chlorid-Ionen adsorbiert und die Mischung wird bei gutem Rühren wieder milchig.


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F: Warum gibt man beim Versuch zum quantitativen Nachweis von Ascorbinsäure mit Iodat Schwefelsäure hinzu? Welche Rolle spielt sie? ( Ist sie nur dazu da, das hinzugegebene Kaliumiodat zu I- zu reduzieren, damit dieses I- mit dem IO3- reagieren kann? Nimmt sie nicht dann die Rolle der Ascorbinsäure ein?


A: Es ist wie Sie vermuten: Um das I(V) im Iodat-Ion zu I(-I) zu reduzieren, müssen die O(-II)-Ionen ohne Änderung ihrer Oxidationszahl abgezogen werden. Formal kann man das so beschreiben:

O2- + 2 H+ ———> H2O

Dazu ist eine hohe Protonenkonzentration nötig. Sie können auch sagen: Das Oxidations-Potential von Iodat steigt mit der Protonenkonzentration.

Die Ascorbinsäure gehört zu den schwachen Säuren mit einem pK1-Wert von 4,17. Der pK2-Wert der zweiten Dissoziationsstufe liegt bei 11,79. Sie gibt dem Iodat also nur ein Proton ab. Hinzu kommt: Je konzentrierter die Säure ist, desto weniger ist sie dissoziiert.
Die Schwefelsäure als starke Säure steigert somit die Protonenkonzentration.


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F: Stimmt es, dass die Farbe des Iod-Stärke Komplexes durch charge-transfer-Übergänge eingelagerten I5- Ion entsteht?


A: So ist es. Das Bild von den langen Iod-Atomketten in der Stärkespirale, das in Schulbüchern gerne gewählt wird, ist nicht richtig.

In wässriger Lösung liegt Iod gar nicht molekular als I2 vor. Die Iodmoleküle sind in Wasser kaum löslich. Zur Erhöhung der Löslichkeit wird Iod mit Kalium-Iodidlösung vermischt ("Lugolsche Lösung"). Darin sind verschiedenste Iod-Iodidkomplexe wie [I3]- oder [I5]- vorhanden.

Das [I5]--Ion zum Beispiel ist ein lockeres, gewinkeltes Assoziat von zwei Iodmolekülen an ein zentrales Iodid-Ion. Aufgrund der ungleichen Bindungsabstände der 5 Iodatome ist anzunehmen, dass bereits dieses Iod/Iodid-Assoziat ein Charge-Transfer-Komplex ist. Iodid ist Elektronendonator. Die Elektronen des Komplexes sind leicht anregbar. Daher resultiert die dunkelbraune Farbe, was auch auf das Vorliegen vieler unterschiedlicher Spezies hinweist. Diese absorbieren in den unterschiedlichsten Spektralbereichen. (Braun ist bekanntlich eine typische Mischfarbe.)

Darüber hinaus kann auch Stärke als Donator-Molekül fungieren, was nochmals zu einer Farbvertiefung, diesmal aber einheitlich in Richtung auf Blau, führt.


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F: Wir wollten mit Kölnisch Wasser Riechwasser herstellen, indem wir etwas davon in normales Wasser getropft haben. Dabei trübte sich das Wasser. Woran liegt das?


A: Kölnisch Wasser ist (wie andere Parfums auch) eine alkoholische Lösung verschiedener etherischer Öle (Terpene). Diese sind in Wasser nicht löslich und bilden eine Emulsion. Stabilisatoren der Emulsion sind tensidartige Terpene mit polaren Gruppen.
Sie beobachten im Prinzip das Gleiche, wenn Sie Anisschnaps wie Raki oder Pernod in Wasser gießen. Man spricht übrigens von einer „Mischungslücke“.


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F: Gibt es einen "Prof. Blumes Experimentierkasten" für Brennstoffzellen?


A: Leider haben wir keinen Experimentierkasten für Brennstoffzellen im Angebot. Den gibt es aber bei Kosmos zu kaufen.

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Letzte Überarbeitung: 17. Februar 2008, Dagmar Wiechoczek