Experiment des Monats August 2006 Molybdän- und Wolframblau

Bei der Reduktion von Molybdän(VI)- und Wolfram(VI)-Salzen in saurer Lösung entstehen nicht-stöchiometrische Verbindungen mit intensiv blauer Farbe. Diese werden als Molybdänblau bzw. Wolframblau bezeichnet. Die Farbreaktion ist u.a. als Nachweis (Vorprobe) gebräuchlich; bei geeigneten Versuchsbedingungen kann sie auch zur quantitativen Bestimmung genutzt werden.

Molybdänblau zu Beginn der Reaktion

Wolframblau nach einigen Minuten

Geräte und Chemikalien:
Ammoniummolybdat, Natriumwolframat, verd. Schwefelsäure, Zink (gekörnt),
Reagenzgläser.

Durchführung:
Einen Spatel einer löslichen Molybdän(VI)-Verbindung (z.B. (NH₄)₆Mo₇O₂₄) oder einer Wolfram(VI)-Verbindung (z.B. Na₂WO₄) in einigen Millilitern Wasser lösen und mit etwas verd. Schwefelsäure ansäuern. Nun einige Körnchen Zink zugeben. Es tritt eine intensive Gasentwicklung auf. Kurz darauf beobachtet man blaue Farberscheinungen, beginnend mit tiefblauen Schlieren, die von den Gasbläschen mitgerissen werden. Schließlich färbt sich die Lösung von unten nach oben dunkelblau.

Erklärung:
Zink reagiert mit der Schwefelsäure unter Bildung von Wasserstoff "in statu nascendi". Dieser ist ein starkes Reduktionsmittel und reduziert Mo^VI bzw. W^VI. Dadurch entstehen Verbindungen, die das jeweilige Element in unterschiedlicher Oxidationsstufe enthalten (überwiegend M^VI+M^V), sowie Oxid- und Hydroxid-Ionen und Wassermoleküle. Die genaue Zusammensetzung läßt sich meist nicht bestimmen, es handelt sich in der Regel um nicht-stöchiometrische Substanzen. Es sind jedoch auch stöchiometrische Molybdänblau-Verbindungen bekannt, z.B. Mo₄O₁₀(OH)₂ (mit einer formalen Oxidationszahl +5,5 für Molybdän). Auch bei vielen anderen Verbindungen treten intensive Farben auf, wenn ein Element darin in verschiedenen Oxidationsstufen enthalten ist (z.B. Berliner Blau).

Gefahren:
Schwefelsäure ist ätzend; Molybdate und Wolframate wirken reizend.

Entsorgung:
Die Lösungen und Rückstände werden als anorganische Schwermetallabfälle entsorgt.

Literatur & Links:
Lehrbücher der Anorganischen Chemie, z.B.:
G. Jander, E. Blasius: "Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie"
F. Umland: "Charakteristische Reaktionen anorganischer Stoffe"

Juli 2006: Alkohol-Nachweis

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Seite erstellt am: Montag, 31. Juli 2006, A. Schunk, GDCh, Frankfurt/Main.

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