Nickelammin- och kopparamminkomplexsyntes samt löslighetstest
Vi har gjort en labb där vi bildat komplexen [Ni(NH3)x](BF4)2 och [Cu(NH3)y]SO4*H2O samt gjort ett löslighetstest på dem. Vi ska skriva en labbrapport och man får fråga andra frågor.
I resultat och diskussion ska man besvara följande:
"Kommentera syntesen och utbytets storlek kort. Beskriv eventuella fällningar som bildas under försökets gång och vad de kan bestå av."
Detta är gällande, för min del, nickelamminsyntesen där 3g NiCl2*6H2O löstes i 5ml vatten. 6 ml koncentrerad ammoniak tillsattes under omrörning tills lösningen hade en blå färg med ljuslila fällning. Detta löstes sedan upp genom tillsats av vatten, högst 8ml. Efter detta tilsattes NH4BF4 - en fällning bildas snabbt vilket beror på att (FRÅGA 1) tetrafluoroboratsaltet är svårlösligare än kloridsaltet.
(sen fortsätter man jobba med fällningen)
Fråga 1. vad menar man här - sitter nickelamminkomplexet i den första fällningen ihop med klorjoner/Cl2-molekyler?
2. Är detta vad som sker under försökets gång? :
NiCl2*6H2O löser sig i vattnet till Ni2+ och Cl- joner
Ammoniaken tillsätts och bildar ett komplex med nickeljonen - som då binder så många ammoniak-molekyler den jonen kan. Då kloridjonerna finns i lösningen bildas ett salt med denna till [Ni(NH3)x]Cl
Detta löses upp med vatten och, vilket skrivet, då tetrafluoroboratsaltet sitter ihop mer än kloridsaltet så kommer detta bilda en stabil fällning.
3. Varför bildas inte Cl2(g) i upplösningen som bubblar bort?
4. Hur vet man hur många ammoniakmolekyler som Ni2+ kan binda, eller - för andra komplexet som jag inte gjorde - Cu2+?
5. Hur skulle man veta hur många Cl- eller om det ska vara Cl2 som sitter ihop med komplexet - och hur många BF4 som ska sitta ihop med det i slutgiltiga fällningen?
Har du något oxidationsmedel som skulle kunna reagera med kloridjonerna? Skulle inte tro det. Du har alltså inga klormolekyler (eller kloratomer), däremot kloridjoner.
Har du tänkt på möjlighjeten av svårlösliga hydroxider? De bildar ofta fällningar innan man tillsätter så mycket ammoniak att amminkomplexen kan bildas.
Tänkte lite fel om formeln och kloret...
men undrar ändå: HUR vet man om något finns/inte finns som kan oxidera Cl- till Cl2?
Vad skulle hydroxidjonerna komma från? Från vattenmolekyler?
Varför är hydroxider svårlösligare än NiCl2? Tänker att både Cl och OH är envärt negativt laddade medan Ni är tvåvärt. Tänker också att om Ni(OH)2 skulle bildas först så varför bildas inte detta från början av H2O molekylerna istället för att de "hänger på" som svans till NiCl2?
Nja... greppar inte detta...
Oftast är en laboration designad att visa det man vill visa, utan en massa bireaktioner. I verkligheten är det inte lika snällt.
Hydroxidjonerna bildas eftersom ammoniak är en bas. Många hydroxider är olösliga - jag kommer ihåg att kopparhydroxid är svårlöslig eftersom det bildas en fällning när man tillsätter ammoniak till en kopparjonjösning, men tillsätter man mer ammoniak bildas det underbart blå komplexet.
Hur kommer det sig att mer ammoniak gör att inte hydroxidkomplexet bildas?
För att man bildar vattenlösliga komplex mellan ammoniak och kopparjoner som är mer stabila än en fällning av kopparhydroxid. Detta är inte något som du kan se direkt, utan du måste 1) inse att ammoniak är en bra komplexbildare och misstänka att detta kan hända, samt 2) kolla på jämviktskonstanter för reaktionerna så att du kan bekräfta eller dementera misstanken.
Som sagt gäller detta för min del Nickelamminkomplexet - då det var vad jag skulle framställa.
Nja jag är inte med: det bildades ingen fällning vid upplösning av NiCl2*6H2O i vatten - det bildades först en fällning när man tillsatt NH3 och DEN löste man sedan upp i vatten innan man bildade komplex med BH4.
Så som jag skulle tolka det har man först
NiCl2, sedan Ni2+ och Cl-, sedan Ni(NH3)x, och sedan Ni2+ och OH-, och tillslut [Ni(NH3)x](BF4)2.
Så nej - jag är inte med på vad som sker och varför... Varför tex bildas inte [Ni(OH)x](BF4)2?
Jag kan lova att du även bildar komplex med hydroxidjoner, men ammoniak är en bättre komplexbildare som binder starkare till många metalljoner. Försök att leta upp jämviktskonstanter för de två fallen och jämför dem.
Sorry, blandade ihop koppar och nickel men förklaringen borde vara liknande tycker jag. Du löser upp saltet, blandar med ammoniak och då får du även hydroxidjoner. Nickel lär bilda komplex med ammoniak och sen fällas ut tillsammans med hydroxidjonerna som ett nickel-ammin-hydroxid-salt. På så sätt blir du av med kloridjonerna. Sen kan du fälla ut nickel-ammin-komplexet tillsammans med tetrafluoroboratjonerna som ett nytt salt. Det är åtminstone den förklaring som jag kan komma på just nu. Om du har skrivit av instruktionen ordagrant så står det ju inte heller att du måste veta vad fällningen består av, utan ”vad det kan bestå av”.
Okej så Ni(OH)2 bildas inte då - när ni pratade om svårlösliga hydroxider?
Det är inte svartvitt. Fällningen lär bestå av blandad kompott med både Ni(OH)2 och ammoniakmolekyler bundna till det.
Du menar det lär finnas Ni(OH)2 och [Ni(NH3)2](OH)2?
Ja, det skulle jag säga. Oklart i vilka proportioner men kan garantera att fällningen inte består av 100 % av det ena ämnet.
Varför/hur vet man att ammoniak är en bättre komplexbildare än hydroxider är svårlösliga?
Man kollar på jämviktskonstanterna eller beräknar den/dem själv.
Om jämviktskonstanter och vilken som är bättre komplexbildare:
Kollar man då vilken konstant som är stört - mao vilken som indikerar att reaktionen går längst till höger för Ni2+ med OH- eller Ni2+ med NH3 - och där avgör vilken som lär bilda ett komplex?
Men varför löses dessa fällningar upp vid tillsättande av vatten, och där mängden vatten verkar spela roll för om den löser upp sig eller inte (som i: "och maximalt 8ml)?
Man har ju redan löst NiCl2*6 H2O i vatten så vatten finns redan - mao man tillsätter inte något nytt revolutionerande i blandningen.
Nu har man Ni(OH)2 och [Ni(NH3)x](BF4)2 vad kan vatten göra där?
Jämviktskonstanten: Vet du hur man gör för att kombinera två eller fler reaktioner och deras jämviktskonstanter för att få en ny reaktion med en ny jämviktskonstant? Har du tillgång till någon formelsamling med jämviktsdata?
Jag tolkade det som att du avlägsnade fällningen från den första lösningen och sedan löst upp den i vatten igen. Det var alltså inte fallet?
Jag tar den andra delen först nu - då den är viktigare för tillfället.
Man löser upp NiCl2*6H2O i vatten, tillsätter ammoniak - och får en fällning, DEN löser man upp i vatten innan man tillsätter NH4BF4. När DEN fällningen framträtt så sugfiltrerar man DEN fällningen och det blir ens slutgiltiga komplex.
Då är det väl helt enkelt så att man vill ha ett komplex mellan nickeljoner och ammoniak, men när man tillsätter ammoniaken så tillsätter man även hydroxidjoner. Det kommer att fälla ut en del nickel som någon typ av hydroxid. För att undvika det så tillsätter man mer vatten (mer lösningsmedel kan lösa mer av ämnet och man kan även påverka vilka ämnen som är stabila genom att anpassa koncentrationerna. Kanske blir nickel-ammoniak-komplexet ännu mer stabilt vid utspädning och att man då löser upp fällningen igen. Det är åtminstone en idé). Sen tillsätter man BF4- och får slutfällningen som man kan avlägsna.
Om man har kopparamminkomplexet och nickelamminkomplexet och ska göra löslighetstest på dessa så tillsätts för kopparamminkomplexet bara vatten men för nickelamminkomplexet aceton+vatten. Har försökt komma på skillnaden här men kommer inte någonstans.
Vad jag vet:
När man löser upp kopparamminkomplexet så bildas först en ljus fällning, när man sedan rör om så löses den upp och lösningen färgas mörkblått.
När man löser upp nickelamminkomplexet blir bara lösningen grön.
När man löser upp komplexen så antar jag det bildas Ni-joner/Cu-joner + OH- + NH3 + NH4⁺ + SO4-joner/BF4-joner. Men kommer inte längre än så...
Tänker på vad som sagts ovan om att förskjuta jämvikter och påverka mängd löst ämne genom tillsats av lösningsmedel. Är jämvikterna förskjutna så att upplösta Ni-joner är "stabilare"/troligare scenario än några föreningar? Hur påverkar acetonet upplösningen - hade den inte skett annars?
Och med kopparupplösningen: varför bildas ett komplex här men inte för nickelupplösningen? Är det acetonen i första upplösningen, den av nickel, som gör att inget komplex bildas (och i så fall hur)?
Snälla gulfi52, om varken Teraeagle eller jag kan svara på din fråga kommer vi inte att kunna svara på den bara för att du bumpar tråden dagligen.
