Versuchsbeschreibung
Ein Gemisch aus Eisen und Kaliumnitrat wird in einem Stahltiegel stark erhitzt. Dabei entsteht Kaliumferrat(VI).
Verwendete Chemikalien
| Chemikalie | Symbole | H- / EUH- / P-Sätze |
|---|---|---|
5 g Eisen fein gepulvert, Fe M: 55.85 g/mol CAS-Nr.: 7439-89-6 |
Gefahr |
H228: Entzündbarer Feststoff. H251: Selbsterhitzungsfähig; kann in Brand geraten. P210: Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P260: Staub/Rauch/Gas/Nebel/Dampf/Aerosol nicht einatmen. P370+P378: Bei Brand: Pulver zum Löschen verwenden. |
5 g Kaliumnitrat, KNO3 Salpetersäure-Kaliumsalz, Kalisalpeter CAS-Nr.: 7757-79-1 WGK: 1 |
Achtung |
H272: Kann Brand verstärken; Oxidationsmittel. P210: Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P221: Mischen mit brennbaren Stoffen unbedingt verhindern. |
2 mL Wasserstoffperoxid 30 %, H2O2 Perhydrol, Wasserstoffsuperoxid CAS-Nr.: 7722-84-1 WGK: 1 |
Gefahr |
H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. H318: Verursacht schwere Augenschäden. P280: Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P301+P312+P330: BEI VERSCHLUCKEN: Bei Unwohlsein GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. Mund ausspülen. P305+P351+P338+P310: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. |
Produkt
| Chemikalie | Symbole | H- / EUH- / P-Sätze |
|---|---|---|
| Daten von: | Sigma-Aldrich, 480010, SDB vom 10.10.2012 | |
Kaliumferrat(VI), K2FeO4 Kaliumferrat CAS-Nr.: 13718-66-6 WGK: 3 |
Gefahr |
H272: Kann Brand verstärken; Oxidationsmittel. P220: Von Kleidung und anderen brennbaren Materialien fernhalten. |
Verwendete Geräte, Versuchsaufbau
Stahltiegel, Dreibein, Tondreieck, Bunsenbrenner, Spatel, Reibschale mit Pistill, Trichter, Glaswatte, 250-ml-Becherglas, Abzug, Pipette, Reagenzglas
Versuchsdurchführung
In einem Stahltiegel werden 5 g Eisenpulver und 5 g Kaliumnitrat innig miteinander vermengt. Der Tiegel wird in ein Tondreieck, welches sich auf einem Dreibein befindet, gestellt. Nun wird von unten mit dem Bunsenbrenner stark erhitzt. Unter Entstehung von weißem Rauch glüht die Mischung auf. Man lässt abkühlen und überführt das schwarze Reaktionsprodukt in eine Reibschale, wo es mit einem Pistill zerkleinert wird. Das Reaktionsprodukt wird nun mit 10–15 mL kaltem (5–10 °C) dest. Wasser versetzt. Die Lösung wird durch einen Trichter, der Glaswatte enthält, geklärt. Das ablaufende Filtrat hat eine tiefviolette Färbung, die von dem gebildeten Kaliumferrat(VI) herrührt. Mit einer Pipette werden 2–5 mL der Kaliumferrat(VI)-Lösung in ein Reagenzglas überführt und mit 2 mL Wasserstoffperoxid 30 % versetzt. Es tritt Entfärbung ein und es scheidet sich Eisen(III)-hydroxid ab.
Wer eine 20%ige Bariumchlorid-Lösung zur Hand hat, kann auch rotviolettes Bariumferrat(VI) (BaFeO4) ausfällen.
Reaktionsgleichung
5 Fe + 4 KNO3 → 2 K2FeO4 + Fe3O4 + 2 N2↑
Bei der Reaktion zwischen Eisen und Kaliumnitrat bildet sich neben Eisenmischoxiden und Stickstoff auch Kaliumferrat(VI). Die Ferrate(VI) sind wie Permanganate starke Oxidationsmittel. Nur in basischen Lösungen sind Ferrate(VI) stabil. In saurer oder wässriger Lösung zerfallen Sie unter Bildung von Eisen(III)-Verbindungen. Durch Zugabe von Wasserstoffperoxid tritt Entfärbung ein und es scheidet sich braunes Eisen(III)-hydroxid, Fe(OH)3, ab.
Quellenangaben
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