Was passiert beim "Berliner-Blau-Versuch" und warum?
Wir haben letztens in Chemie diesen Versucht gemacht. (Es ist keine Hausaufgabe oder so.) Mich interessiert es jetzt warum sich das Eisen-chlorid-Hexahydrat mit dem Kaliumhexacyanoferrat dann blau färbt. Habe im Internet nicht wirklich was gefunden...
5 Antworten
Aus den Eisen(III)-Ionen und dem Hexacyanoferrat(II) bildet sich eine komplizierte Verbindung, die nicht wasserlöslich ist. Dieser Festkörper fällt dann aus der Lösung aus. Das machen unlösliche Verbindungen immer.
Warum das Ding so auffällig blau ist, ist dagegen schwieriger zu erklären. Es enthält sowohl zwei- als auch dreiwertiges Eisen, und solche Verbindungen sind oft intensiv gefärbt („mixed valence compounds“). Du kannst Dir das sehr grob so vorstellen, daß die Ladung zwischen dem Fe2+ und dem Fe3+ hin- und herbeschoben wird; dazu braucht man Energie, die gelbem Licht entspricht, und daher erscheint uns das Pulver in der Komplementärfarbe Blau.
Das liegt an der Aufspaltung des Ligandenfelds. So und jetzt verstehst du nur Bahnhof vermutlich ;-)
Die ganze Ligandenfeld-Theorie zu erklären ist leider viel zu aufwendig, wenn du dich wirklich dafür interessierst solltest du dich zunächst mit dem Orbital-Atom-Modell vertraut machen, sofern du das noch nicht hast und anschließend mit der Kristallfeldtheorie beginnen. Das sind Inhalte eines Chemie-Studiums, entsprechende Lehrbücher wären zum Beispiel der Huheey oder Binnewies ("Allgemeine und Anorganische Chemie").
Um es grob zu vereinfachen, die verschiedenen Liganden ändern die Elektronenverteilung in dem Komplex. Je nachdem wie stark ein Ligand ist kann er die Orbitale, also Aufenthaltswahrscheinlichkeitsorte von Elektronen verändern. Die Farbigkeit von jeder Verbindung rührt immer daher, dass Elktronen angeregt werden, auf einem höheren Energieniveau landen und dann beim zurückfallen ein bestimmter Energiebetrag in Form von Licht einer bestimmten Wellenlänge frei wird. Durch Veränderung der Orbitale verändern sich auch die Niveaus zwischen denen die Elektronen angeregt werden können und dadurch auch die Energie und somit die Wellenlänge des Lichts, das frei wird, wenn die Elektronen wieder zurück fallen.
Hm ja stimmt wird auch als Beispiel für einen C-T-Komplex genannt .. ich hatte eig. einen C-T-Komplex ausgeschlossen, weil ich der Meinung war es läuft sowohl mit Eisen(II) als auch mit Eisen(III), aber einmal nimmt man gelbes und einmal rotes Blutlaugensalz, wodurch man brutto doch wieder auf ein gleiches Gemisch kommt.
Was willst du wirklich wissen? Was da chemisch entsteht, oder warum es die Farbe BLAU ist? Die Farbe resultiert aus den Energieniveaus der Molekülorbitale, das wirklich zu verstehen bedeutet sich mit allen Einzelheiten der Ligandenfeldtheorie auseinanderzusetzen. Ich glaube nicht, dass du das willst... :-)
Auf jeden Fall ist der Cyanokomplex deutlich stabiler als gelöstes Eisenchlorid, deswegen entsteht er eben. Es werden leere Orbitale aufgefüllt.
Die Farbe hat etwas mit der Absorption von Elektromagnetischen Wellen im sichtbaren Bereich zu tun. Ein Stoff absorbiert jeweils die Komplementärfarbe, von Blau wäre sie Gelb. Wenn du dir die Strukturformel anschaust, erkennst du dass sich die Elektronen über das Komplexe Molekül verteilen. So werden die verschiedenen Elektronischen Niveaus angehoben. Ist vielleicht net ganz so einfach zu verstehen, wenn man so etwas nicht gelernt hat.
Welches Atommodell/ Bindungsmodell kennst du aus dem Unterricht? Lewis/Bohr/Kugelwolken oder schon Orbitalmodell?
Naaaaja.... eigentlich ist Berliner Blau ein Charge-Transfer-Komplex... das heißt, die Farbigkeit kommt vom Übergang Fe2+ -> Fe3+ !