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Nachweis von Barium

Nachweis von Barium

Spektroskopischer Nachweis

Barium-Ionen werden in der Ammoniumcarbonat-Gruppe des Trennungsganges neben Calcium und Strontium als BaCO3 gefällt.

Barium zeigt eine fahlgrüne Flammenfärbung (mehrere grüne Linien, von denen die bei 524,2 und 513,9 nm besonders charakteristisch sind).

1. Schritt

Vorbereitung

2. Schritt

Die Probe wird in einigen Tropfen verd. Salzsäure gelöst.

3. Schritt

Ein fabrikneues Magnesiastäbchen wird in der entleuchteten Bunsenbrennerflamme geglüht bis sich keine Flammenfärbung mehr zeigt.

4. Schritt

Mit dem glühenden Magnesiastäbchen wird die Probelösung verdampft, so dass der Dampf in die Luftansaugöffnung des Bunsenbrenners zieht.

5. Schritt

Es zeigt sich eine charakteristische grün - hellgrüne Flammenfärbung.

6. Schritt

Im Spektroskop beobachtet man eine Reihe grüner Linien von denen die bei 524,2 und 513,9 nm besonders charakteristisch sind.

Abb.
1. Schritt

Vorbereitung

Abb.
2. Schritt

Die Probe wird in einigen Tropfen verd. Salzsäure gelöst.

Abb.
3. Schritt

Ein fabrikneues Magnesiastäbchen wird in der entleuchteten Bunsenbrennerflamme geglüht bis sich keine Flammenfärbung mehr zeigt.

Abb.
4. Schritt

Mit dem glühenden Magnesiastäbchen wird die Probelösung verdampft, so dass der Dampf in die Luftansaugöffnung des Bunsenbrenners zieht.

Abb.
5. Schritt

Es zeigt sich eine charakteristische grün - hellgrüne Flammenfärbung.

Abb.
6. Schritt

Im Spektroskop beobachtet man eine Reihe grüner Linien von denen die bei 524,2 und 513,9 nm besonders charakteristisch sind.

Fällung als Sulfat

Barium bildet ein schwerlösliches Sulfat, welches sich auch nicht in Säure wieder auflöst. Auch Strontium und Calcium bilden schwerlösliche Sulfate, jedoch besitzt Bariumssulfat das kleinste Löslichkeitsprodukt der drei Sulfatsalze. Folglich kann aus einer gesättigten SrSO4-Lösung mit Barium-Ionen weiteres BaSO4 ausfallen, erkennbar an einer Trübung der Reaktionslösung.

Ba2++ SO42 BaSO4
1. Schritt

Vorbereitung

2. Schritt

Bariumchloridlösung mit etwas Wasser verdünnen und mit 2 Tropfen verdünnter Schwefelsäure versetzen. Es fällt ein weißer Niederschlag aus.

Abb.
1. Schritt

Vorbereitung

Abb.
2. Schritt

Bariumchloridlösung mit etwas Wasser verdünnen und mit 2 Tropfen verdünnter Schwefelsäure versetzen. Es fällt ein weißer Niederschlag aus.

Fällung mit Dichromat

Barium bildet mit Chromationen einen schwerlöslichen gelben Niederschlag. Die pH-Abhängigkeit dieser Fällung dieser Fällung erlaubt es, Strontium von Barium abzutrennen.

Ba2++ CrO42 BaCrO4
1. Schritt

Vorbereitung

2. Schritt

Bariumchloridlösung mit etwas Wasser verdünnen, 5 Tropfen Essigsäure zugeben und mit 2 Tropfen Kaliumdichromatlösung versetzen. Es fällt ein gelber Niederschlag aus.

3. Schritt

Gelber Niederschlag.

Abb.
1. Schritt

Vorbereitung

Abb.
2. Schritt

Bariumchloridlösung mit etwas Wasser verdünnen, 5 Tropfen Essigsäure zugeben und mit 2 Tropfen Kaliumdichromatlösung versetzen. Es fällt ein gelber Niederschlag aus.

Abb.
3. Schritt

Gelber Niederschlag.

Hinweis
Während Barium bei einem pH-Wert von 3 (essigsaure Lösung) quantitativ als Chromat ausfällt, geben Strontium und Calcium keinen Niederschlag.

Dies kann aus einer Betrachtung der Löslichkeitsprodukte und der Gleichgewichtskonstanten für das Chromat-Dichromat-Gleichgewicht abgeleitet werden.

Cr2O72+ 3H2O 2CrO42+ 2H3O+
K= [CrO 4 2 ] 2 [H 3 O + ] 2 [Cr 2 O 7 2 ] = 10 13 mol³/

Man erkennt, dass die Chromat-Konzentration um so höher wird, je höher der pH-Wert der Lösung ist. Anders ausgedrückt, über den pH-Wert lässt sich die Konzentration der Chromat-Ionen einstellen.

Für Stontium- bzw. Bariumchromat gelten folgende Löslichkeitsprodukte:

L( SrCrO 4 )= 10 4,44 mol 2 /l 2 L( BaCrO 4 )= 10 9,7 mol 2 /l 2

Rechnerische Herleitung

Aus der rechnerischen Herleitung ist ersichtlich, dass praktisch nur für Ba2+ das Löslichkeitsprodukt überschritten ist, nicht hingegen für Sr2+. Oder anders ausgedrückt: Die zur Fällung von SrCrO4 notwendige Sr2+-Konzentration ist viel zu hoch, als dass unter obigen Bedingungen ein Niederschlag entsteht.

Bei pH = 3 und einer 0,1 molaren K2Cr2O7-Lösung wird lediglich eine CrO42-Konzentration erreicht, die zur Fällung von Ba2+ ausreicht.

Unter veränderten Bedingungen – bei höheren Konzentrationen neutral bzw. basisch – lässt sich SrCrO4 jedoch fällen und kann dann anhand seiner charakteristischen Kristallform (besenartige Kristallbüschel) identifiziert werden.

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