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
EG-Nr.: 231-096-4
UN-Nr.: 3089

GHS02 – Flamme

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
M: 101.10 g/mol

CAS-Nr.: 7757-79-1
EG-Nr.: 231-818-8
UN-Nr.: 1486

WGK: 1

GHS03 – Flamme über einem Kreis

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
M: 34.01 g/mol

CAS-Nr.: 7722-84-1
EG-Nr.: 231-765-0
UN-Nr.: 2014

WGK: 1

GHS05 – Ätzwirkung

GHS07 – Ausrufezeichen

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
M: 198.04 g/mol

CAS-Nr.: 13718-66-6
EG-Nr.: 430-010-4
UN-Nr.: 1479

WGK: 3

GHS03 – Flamme über einem Kreis

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

[1]
K. Waselowsky. Kaliumferrat(VI) – eine permanganatähnliche Eisenverbindung. In: 225 × Chemie – Ein Experimentierbuch, Franckh'sche Verlagshandlung: Stuttgart, 1982, 124.

 

Download

Kaliumferrat(VI)

 

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