Experiment des Monats April 2011 Buntes Vanadium

Vanadiumverbindungen zeigen, abhängig von der Oxidationsstufe, viele unterschiedliche Farben.

Geräte und Chemikalien:
Reagenzgläser, Bunsenbrenner
Natriumvanadat(V), 10%ige Schwefelsäure, Zink, 3%ige Wasserstoffperoxid-Lösung.

Durchführung:
Eine Spatelspitze Natriumvanadat(V) in wenig Wasser lösen und mit verd. Schwefelsäure ansäuern. (die genauen Mengen richten sich nach der Größe des Reagenzglases); die Lösung etwas erwärmen.
2-3 Zinkgranalien zugeben. Die anfangs fast farblose Lösung färbt sich grün => blau => violett.
Eine frische Probe der schwefelsauren Vanadat-Lösung mit einigen Tropfen Wasserstoffperoxid-Lösung versetzen. Es erfolgt eine Rotfärbung.

Erklärung:
In der Natriumvanadat-Lösung liegen zu Beginn schwach gelbliche VO₂⁺-Ionen vor. Diese werden durch nascierenden Wasserstoff (frisch entstehend aus Zink + Säure) reduziert. Dabei entstehen blaue VO²⁺-, grüne [V(H₂O)₆]³⁺- und schließlich violette [V(H₂O)₆]²⁺-Ionen, d.h. Vanadium durchläuft die Oxidationsstufen +5 / +4 / +3 / +2, die jeweils charakteristisch gefärbt sind.
Mit Wasserstoffperoxid bilden Vanadium(V)-Verbindungen Peroxovanadate: [V(H₂O)₂(O₂)₂]^2–; diese sind intensiv rot.

Gefahren:
Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid sind ätzend, Vanadate gesundheitsschädlich.

Entsorgung:
Die Lösungen kommen zum anorganischen Abfall.

Literatur & Links:
F. Bukatsch, W. Glöckner: Experimentelle Schulchemie, Bd. 3, V. 267, S. 155
G. Jander, E. Blasius: "Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie", S. 456-458

März 2011: Süßstoffe

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Seite erstellt am: Freitag, 1. April 2011, A. Schunk, Charité - Universitätsmedizin Berlin.  

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