Einleitung

Ein Gemisch aus Eisen und Kaliumnitrat wird in einem Stahltiegel stark erhitzt. Dabei entsteht Kaliumferrat(VI).

 

Verwendete Chemikalien

Chemikalie

GHS02 – Flamme

Gefahr

5 g Eisen (fein gepulvert), Fe – 55.85 g/mol

CAS-Nr.: 7439-89-6 – EG-Nr.: 231-096-4

Flam. Sol. 1, Self-react. A, WGK nwg

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.

Merck, 103819, SDB vom 25.05.2017

GHS03 – Flamme über einem Kreis

Achtung

5 g Kaliumnitrat, KNO3 – 101.10 g/mol

Salpetersäure-Kaliumsalz, Kalisalpeter

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

Ox. Sol. 3, WGK 1

H272 Kann Brand verstärken; Oxidationsmittel. P210 Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P220 Von Kleidung und anderen brennbaren Materialien fernhalten. P370 + P378 Bei Brand: Löschpulver oder Trockensand zum Löschen verwenden.

Sigma-Aldrich, 221295, SDB vom 07.11.2019

GHS05 – Ätzwirkung

GHS07 – Ausrufezeichen

Gefahr

2 mL Wasserstoffperoxid 30 %, H2O2 – 34.01 g/mol

Hydrogenperoxid (IUPAC), Perhydrol

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

Ox. Liq. 1, Acute Tox. 4 (oral, inhalativ), Skin Corr. 1A, Eye Dam. 1, STOT SE 3 (Atmungssystem), Aquatic Chronic 3, WGK 1

H302 Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. H318 Verursacht schwere Augenschäden. H412 Schädlich für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung. P264 Nach Gebrauch exponierte Haut gründlich waschen. P270 Bei Gebrauch nicht essen, trinken oder rauchen. P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. 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. P501 Inhalt/Behälter einer anerkannten Abfallentsorgungsanlage zuführen.

Sigma-Aldrich, 216763, SDB vom 21.08.2019

 

Produkt

Chemikalie

GHS03 – Flamme über einem Kreis

Gefahr

Kaliumferrat(VI), K2FeO4 – 198.04 g/mol

Kaliumferrat

CAS-Nr.: 39469-86-8 – EG-Nr.: 430-010-4

Ox. Sol. 2, WGK 3

H272 Kann Brand verstärken; Oxidationsmittel. P210 Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P220 Von Kleidung und anderen brennbaren Materialien fernhalten. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P370 + P378 Bei Brand: Trockensand, Löschpulver oder alkoholbeständigen Schaum zum Löschen verwenden. P501 Inhalt/Behälter Inhalt/Behälter einer anerkannten Abfallentsorgungsanlage zuführen.

American Elements, K-FEAT6-TG, SDB vom 06.01.2020

 

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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