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Nachgewiesene Stoffklasse: Alkohole
Zum Nachweisverfahren
Zum Nachweisverfahren
Allgemeine Informationen zum Alkoholnachweis
Allgemeine Informationen zum Alkoholnachweis
Cer(IV)nitrat ist ein zweifach negativ geladenes Komplexanion, welches zum Nachweis von Alkoholen, aber auch als Oxidationsmittel genutzt werden kann. Das Nachweisreagenz ist eine verdünnte salpetersaure Lösung von Ammoniumcer(IV)nitrat. Das Nachweisreagenz an sich ist hell-orange, bei Anwesenheit von Alkoholen bildet sich eine tiefrote bis rotschwarze Färbung (s. u.)
Für den Nachweis ist das Cer(IV)nitratanion entscheidend, dieses kann in vereinfachter Schreibweise so dargestellt werden:
Cernitratanion, Leyo, Hexanitratocerat, als gemeinfrei gekennzeichnet, Details auf Wikimedia Commons
Störfaktoren und Nebenreaktionen
Störfaktoren und Nebenreaktionen
Harsch und Heimann (1998) merken an, dass der Nachweis positiv anschlägt, falls die zu untersuchende Probe Alkohole enthält ODER Stoffe enthält, die Alkohole während des Nachweisverfahrens freisetzen. So würde z. B. Ameisensäureethylester bei Raumtemperatur schnell hydrolysiert und das sich so bildende Ethanol könne eine Rotfärbung hervorrufen.
Ebenso könnten z. B. auch Milchsäuremoleküle mit der Hydroxylgruppe als Ligand fungieren, weshalb es zu einer kurzzeitigen Färbung kommt. Durch eine sich schnell anschließende Decarboxylierung (erkennbar an einer Gasbildung) der Milchsäuremoleküle bei gleichzeitiger Reduktion des Cer(IV)kations zu Cer(III) würde sich die Lösung wieder entfärben.
Blume berichtet davon, dass auch bei Zugabe von Aldehyden eine Farbänderung zu beobachten sei. Die Zugabe von Aldehyd führe jedoch nur zu einer intensiven Orangefärbung statt zu einer intensiven Rotfärbung, weshalb durch Ansetzen einer Blindprobe der Nachweis für Alkohole eindeutig sei.
Gleichzeitig wirke das Cer(IV)nitrat oxidierend auf Alkohole, weshalb sich die tiefrote Farbe mit der Zeit zu einer Orangefärbung wandele.
Letztlich kommen die verschiedenen Autoren daher zum Fazit, dass die Beobachtung der eventuellen Farbänderung direkt nach Zugabe des Nachweisreagenz gemacht werden müsse.
Vorbereitung und Hinweise zu Gefährdungspotentialen
Vorbereitung und Hinweise zu Gefährdungspotentialen
Ansetzen einer Lösung
Ansetzen einer Lösung
Ammonioncer(IV)nitrat ist bei Raumtemperatur ein orangefarbenes Pulver, das eine sehr gute Löslichkeit in Wasser aufweist (je nach Produkt weisen die Sicherheitsdatenblätter eine Löslichkeit von ca. 1.000 g/L aus). Das Nachweisreagenz kann selbst hergestellt werden, alternativ ist es teilweise auch gebrauchsfertig im Versandhandel für Laborbedarf erhältlich.
Für das Ansetzen des Nachweisreagenz' werden 40 g Ammoniumcer(IV)nitrat in 100 mL ca. 12%iger Salpetersäure gelöst. Der Löseprozess kann durch Rühren des Ansatzes auf dem Magnetrührer beschleunigt werden. 12%ige Salpetersäure kann selbst angesetzt werden durch Zugabe von 15 mL konzentrierter Salpetersäure (65%ig) zu 100 mL Wasser.
Einsatz in Schüler:innenexperimenten
Einsatz in Schüler:innenexperimenten
12%ige Salpetersäure und Ammoniumcer(IV)nitrat dürfen in Schüler:innenexperimenten ab Klasse 4 eingesetzt werden.
Lagerung
Lagerung
Lösungen können im Regal/Schrank aufbewahrt werden.
Anleitung
Anleitung
Von der zu untersuchenden Probe werden mithilfe einer Pipette etwa 5 ml in ein Reagenzglas gegeben (bei Feststoffen wird eine Spatelspitze in 5 ml Wasser gegeben und durch Schütteln gelöst).
Anschließend werden 5 Tropfen des Cernitrat-Nachweisreagenz' in das Reagenzglas hinzugegeben. Das Reagenzglas wird kurz geschüttelt.
Durchführung
Durchführung
Das zweite Video (das die Durchführung mit weiteren Substanzen zeigt) ist Teil des Fortbildungsmaterials.Hier geht es zu den aktuellen Terminen.
Beobachtungen
Beobachtungen
Cernitratreagenz ist eine klare gelb-orange Flüssigkeit. Bei Zugabe der Stoffe bilden sich unterschiedlich farbige Lösungen, deren Farbe unterschiedlich lange stabil ist:
Ethanol: tief-rote Farbe, klare Lösung, beständig auch über mehrere Minuten
Propan-1-ol: tief-rote Farbe, klare Lösung, beständig auch über mehrere Minuten
Propan-2-ol: tief-rote Farbe, klare Lösung, beständig auch über mehrere Minuten
Glycerin: tief-rote Farbe, klare Lösung, beständig auch über mehrere Minuten
Sorbit: tief-rote Farbe, klare Lösung, nur wenige Sekunden farbbeständig, dann gelblich und nach wenigen Minuten farblos
Propanal: rote Farbe am Boden, darüber gelblich, Feststoffbildung in der gelblichen Phase, nach wenigen Minuten farblos
Milchsäure: tief-rote Farbe bei Zugabe von ca. 2,5 mL Milchsäure, gelbliche Farbe bei Zugabe von 5 mL Milchsäure, klare Lösung, nach wenigen Minuten farblos
Weiterführende Verweise und Links
Weiterführende Verweise und Links
Harsch, G., Heimann, R. (1998): Didaktik der organischen Chemie nach dem PIN-Konzept. Vom Ordnen der Phänomene zum vernetzten Denken. Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden.
https://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/juli1997.htm
http://www.halbmikrotechnik.de/service/methode/chemie/meth_analytik/cernitrat.htm
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