книги / Struktur und Bindung

e)konz. HN03

f)verd. NaOH

in der Kälte und bei Ausbleiben einer Reaktion in der Wärme. (Vorsicht! Unbedingt Schutzbrille, tragen!)

Stellen Sie Ihre Beobachtungen in einer Tabelle zusammen!

Versuch 7.40

Amorphes Bor wird im Porzellanschiffchen mit der entleuchteten Brennerflamme erhitzt. Auf das erhitzte Bor wird aus einer Stahlflasche ein Sauerstoffstrom geleitet.

Versuch 7.41

Etwas Aluminiumpulver wird in die entleüchtete Brennerflamme geblasen.

Für die Oxide des Typs M20 3 ist im wesentlichen ein ionischer Aufbau mit merklichem kovalen­ tem Bindungsanteil typisch. Letzterer nimmt vom Bor zum Thallium ab (Ursache?). Überwiegend kovalenten Bindungscharakter besitzt lediglich das Oxid des Bors, das wie auch Lithium und Be­ ryllium in ihren Gruppen in seinen Eigenschaften und denen seiner Verbindungen deutlich von den höheren Homologen abweicht.

•Warum existieren in Borverbindungen keine B3+-Kationen?

Auf Grund der Schrägbeziehung im PSE zeigen sich in den Eigenschaften der Sauerstoffverbin­ dungen von Bor und Silicium deutliche Parallelen.

•Stellen Sie die wichtigsten Eigenschaften (Schmp., Sdp., Gitterstruktur, Löslichkeit in Wasser und Alkohol u.a.) von B20 3 und A120 3 gegenüber!

Die hohe Sauerstoffaffinität des Aluminiums macht man sich in der Alumothermie zunutze.

• Wo spielen alumothermische Verfahren eine Rolle?

Typisch für die Oxide ist ihr Auftreten in verschiedenen Modifikationen, die sich in ihrem struk­ turellen Aufbau unterscheiden. Besondere Bedeutung besitzen diese beim Aluminium.

•Was versteht man unter dem Begriff Modifikation?

•Welche verschiedenen Modifikationen des A120 3 kennen Sie?

Die Hydroxidverbindungen existieren ebenfalls in verschiedenen Formen, die sich außerdem im Wassergehalt unterscheiden können.

•Welche Hydroxide bzw. Oxidhydroxide des Aluminiums kennen Sie, und welche Bedeutung besitzen diese? Denken Sie dabei an die Vorkommen des Aluminiums in der Natur und an die Gewinnung des Metalls!

Der basische Charakter der Trihydroxide nimmt in der Gruppe vom Bor zum Thallium zu, wobei erwartungsgemäß der Unterschied zwischen Bor und Aluminium am größten ist. Aluminiumund Galliumhydroxid unterscheiden sich in dieser Hinsicht nur wenig voneinander. Beide sind amphoter. Indium und Thallium bilden typische Basen.

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Versuch 7.45

Zu einer Boraxlösung (pH-Wert?) gebe man einige Tropfen AgN03bzw. BaCl2-Lösung. Wie ver­ halten sich die Niederschläge bei Zugabe von verd. HN03?

In saurer Lösung läßt sich die Borsäure leicht mit Alkoholen verestem.

Versuch 7.46

Eine Spatelspitze Borax wird mit etwa 1 ml CH3OH und einigen Tropfen konz. H2S04 erwärmt. Die entweichenden Dämpfe zünde man mit dem Brenner an (Vorsicht, Abzug!).

Beim Schmelzen von Borax mit Metallsalzen entsteht ein glasartiges Produkt von Metaboraten, die charakteristische Färbungen aufweisen. In der qualitativen Analyse benutzt man, wie der fol­ gende Versuch zeigt, die Boraxperle als Vorprobenreaktion.

Versuch 7.47

Am Magnesiastäbchen wird so viel Borax geschmolzen, daß eine Perle entsteht. An diese bringt man wenig gepulvertes CuS04, CoS04 bzw. Cr2(S04)3 und schmilzt erneut (—»Abschn.9., Tab. 9.2).

Aluminat-Ionen enthalten das Aluminium vierund sechsfach koordiniert und sind nur in alkali­ scher Lösung bzw. im wasserfreien Zustand beständig. In den Aluminiumsalzen sind die Alumi­ niumkationen in der Regel hydratisiert (vgl. Mg). Ähnliche Verhältnisse liegen bei Ga, In und TI vor. Bemerkenswert ist die Fähigkeit zur Bildung von Doppelsalzen (—»Versuch 7.9).

Versuch 7.48

Eine Lösung von A12(S04)3 *18 H20 wird auf dem Objektträger mit einer kalt gesättigten Lösung von K2S04 versetzt und die Kristallbildung mit dem Mikroskop beobachtet.

•Informieren Sie sich über Struktur und Eigenschaften der Alaune!

Spezifische, leicht identifizierbare Fällungen lassen sich von Al3+-Ionen aus wäßriger Lösung nur mit einigen organischen Spezialreagenzien, wie Alizarin S, Oxin u.a., erhalten (Ursache?-»Ver­ such 7.44). Für den analytischen Nachweis zieht man deshalb zweckmäßig die Thenards-Blaa-R&- aktion heran.

Versuch 7.49

Aus einer Al3^-Lösung wird mit verd. NH3 Aluminium als Hydroxid ausgefallt und der filtrierte Niederschlag auf einer Magnesiarinne mit einem Tropfen stark (!) verdünnter Co(N03)2-Lösung versetzt. Dann wird, gegebenenfalls nach Zusetzen eines Tropfens konz. H2S04, in der Bunsen­ brennerflamme geglüht.

Beschreiben Sie Farbe und Beschaffenheit des Rückstandes. Warum muß die Co2+-Konzentra- tion gering gehalten werden?

Hinweis: Das gebildete Mischoxid der Zusammensetzung COA120 4 kristallisiert im Spinellgittertyp, der auch bei vielen anderen Oxiden auftritt.

•Informieren Sie sich über den Aufbau des Co-Al-Spinells!

Versuch 7.50

Eine Aluminiumsalzlösung wird tropfenweise im Überschuß mit NaOH versetzt und die erhal* tene Lösung nach Zugabe von etwas festem Ammoniumchlorid aufgekocht (—»Versuch 7.44).

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