Spinelli - Verbindungen !?!? ( Ionenlotto )

[Linde]

Hi,

Also wenn ich Zink oder Aluminuim mittels Rinnmans Grün oder Thernard's Blau nachweise, bekomme ich folgende Verbindungen, welche die entsprechende Farbe besitzen. ZnCo2O4 und CoAl2O4. Diese Verbindungen werden spinelli Verbidungen oder komplexe genannt. Ausser dass es sich bei diesen verbindungen um kubische dichteste Packungen handelt, checke ich nicht, was es mit diesem spinelli - Zeugs auf sich hat.

Evtl hat jemand von euch Plan was damit gemeint ist.....

thx
Linde

[Cer]

Also Jung,
Spinelle kritallisieren in einer Struktur die sich von MgAl2O4 (=Spinell) ableitet.
Dabei bilden die O2- Ionen eine Kubisch dichteste Packung (ccp). Die Elementarzelle der ccp sollte dir bekannt sein (wenn nicht - schnell nachschaun oder Study schmeissen ^^).
Abhänig von dem Spinelltyp besetzten nun z.b. in ZnCo2O4, die Zn2+ Ionen 1/8 der Tedraeder Lücken der O2- ccp. Die Co3+ Ionen besetzten nun 1/2 der Oktaederlücken.
(Nebebei: Eine ccp Elementarzelle enthält 4 Oktaeder Lücken und 8 Tetraederlücken - sollte man auch unbeding wissen und zeichen können!).
Tja und schon bist du bei deinem Spinell.
Zusätzliche Infos noch:
Es gibt (2,3) Spinelle wie z.b. Co(II)Al(III)2O4, (4,2) Spinelle wie z.b. Mg(MgTi)O4 oder auch (6,1) Spinelle wie z.b. Mg(V2)O4.
Aussderdem kann man noch inverse Spinelle unterscheiden bei denen wie z.b. bei Fe(III)(Ni(II)Fe(III))O4 ein Teil der 3wertigen Ionen die Okteder und ein Teil die Tetraeder Plätze besetzen. schönes Beispiel ist Magnetit (Fe3O4 - Fe(III)(Fe(II)Fe(III))O4 )
Auserdem gibt es noch sogenannte fehlgeordnete Spinelle. Dazu gehören z.b. y-Al2O3 und y-Fe2O3. Dabei bleiben einfach ein 1/3 der von Fe(III) in Fe3O4 besetzten Oktaeder Lücken unbesetzt. Es ergibt sich Fe(III)(Fe(II)5/3"Lücke"1/3)O4
Ich denke mal das sollte an Infos fürs Ionenlotto reichen. Zumindest war bei mir vor einer Woche in den Kolloqien nicht mehr als das Wort Spinell gefragt ^^.
Ich hoff ich hab kein Müll geschrieben. Is ja schon spät. Schau auf jeden Fall mal in ein Lehrbuch zu diesem Thema. Z.b. Hollemann oder Riedel.
N8

[Cer]

Übrigends auch an der LMU. Saal G Platz 9 im derzeit laufenden Lotto. Schau mal vorbei bei weiteren Fragen.

[Ardu]

Es handelt sich dabei um Verbindungen, die in der Spinell-Struktur (nicht Spinelli!!) vorliegen.
Ein Spinell ist folgendermaßen aufgebaut. Die O2--Anionen machen eine kubisch dichteste Kugelpackung. 2/3 der Kationen besetzen Okatederlücken (OL), 1/3 Tetraederlücken (TL). Das bedeutet, dass in der kubisch dichtesten Kugelpackung 1/2 der OL und 1/8 der TL besetzt sind.
Im normalen Spinell (z.B. der Urspinll MgAl2O4), besetzen die M2+ die TL und die M3+ die OL.
Es gibt aber auch inverse Spinelle (z.B. Fe(II)(Fe(III)2O4 = Fe3O4). In diesen besetzen die Fe2+ und die hälfte der Fe3+ die OL und die andere Hälfte der Fe3+ die TL. Der Grund hierfür ist in der Ligandenfeldstabilisierungsenergie der Kationen zu suchen. Für ein Fe3+ spielt es energetisch leine Rolle, ob es sich in einem Oktaederfeld oder einem Tetraederfeld befindet. Die LFSE ist in beiden Fällen 0. Fe2+ gewinnt im Oktaederfeld 0.4 "Energieinheiten", im Tetraederfeld aber nur 0.27 "Energieeinheiten". (Die Energieeinheiten sind bezogen auf die Aufsspaltung im Oktaederfeld). Es ist also für Fe2+ günstiger eine OL zu besetzen als eine TL (wie im normalen Spinell). Da es für Fe3+ egal ist, wo es sitzt, "tauscht" es sozusagen seinen Platz mit dem Fe2+.

Kann man auch im Müller, Anorganische Strukturchemie, nachlesen (oranges Taschenbuch, habt ihr bestimmt in der Biblothek stehen).

Taleyra

[Ardu]

Und mal wieder zu lagsam getippt... *sfz* Aber sind ja auch noch ein paar andere Infos drin

Ach ja, was mir da noch einfällt, warum man das mit der Ligandenfeldtheorie macht... Bei Spinellen spielen nicht nur elektrostatische WW eine Rolle, sondern auch kovalente Anteile. Daher vielleicht auch dein Gedanke, dass es Komplexe sind, weil man eben die LFSE betrachtet. Es sind aber keine Komplexe, sondern schon Festkörperverbindungen.

Taleyra

[Linde]

hi,

danke für Antworten, kann ich gut gebrauchen.

Aber gleich noch eine Frage: Wie kann es in der H2S - Gesamtanalyse sein, dass ich auf Grund der Lösilichkeit in Hcl der Analyse Ag,Pb, und Hg ausschliessen kann, aber mit der Thioacetamid-Fällung einen schwarzen Niederschlag bekomme???? Schwarze Nd. stehen doch genau für diese Sulfíde......

Linde

[Cer]

Wow. Jetzt mal ganz langsam!
Ich kenne den Trennungsgang den du machst, klaro selber schon gemacht.
AgCl kannst du ausschließen wenn deine Substanz nach dem Königwasser aufschluss in 1M HCl lößlich ist. Denn AgCl lößt sich nur in konz HCl als AgCl2-.
Pb und Hg kannst du nicht ausschließen !!!!!! PbCl2 ist zwar eher schlecht lößlich, aber in 1M HCl ist genug in Lösung um ain schwarzen Sulfidniederschlag zu bekommen.
Hg ist nur als Hg2Cl2 aka Kalomel schwer lößlich. Schließt man Hg2Cl2 mit Königswasser wie im Trennungsgang beschreiben auf, so erhält man lößliches HgCl2.
Also! Dein Schwarzer Sulfid Niederschlag kann (falls nach dem Königwasseraufschluss die gesammte Substanz in 1 M HCl in Lösung ist)
HgS oder PbS sein. Jetzt heisst einfahc wie beschrieben weiter verfahren und den NS in 1:2 HNO3 und H2O lößen. Falls nicht alles in Lsg geht mit Königwasser probieren, aber mann kann eigentlich schon sicher sein das der rückstand nach HNO3 HgS ist. Pb weiss du dann als PbSO4 nach, falls es klappt ^^.
gl, hf

[Linde]

ok....
muss gestehen, dass ich den Trennungsgang anders begonnen habe. Meine Ursubstanz löst sich bereits in 6 molarer Hcl, deswegen habe ich den Königswasser Aufschluss zu beginn nicht gemacht. Ich habe einfach meine Ursubstanz mit 6 molarer Hcl gelöst und dann Thioacetamid dazu gegeben. Dann gab es unter anderem auch einen schwarzen niederschlag. Leider ist mir im weiteren Verlauf des Tg kein PbSo4 und auch kein HgS an entsprechender Stelle ausgefallen. Aber irgendwo muss der schwarze Nd. ja herkommen. Werde den Trennungsgang morgen nochmal machen.......
mal sehn was bei raus kommt......

[Gast]

ich würde mit dem blöden trennungsgang aufhören und das ganze über einzelnachweise mavhen die sich überschneiden. da kommt man am besten und schnellsten zu nem ergebnis ( z.b. nach dem ionnenlotto skript auf dieser seite)

[Gast]

dann ist nämlich mehr als ein tag pro analyse echt nicht nötig

[Don Martin]

Noch einmal zu den Spinellen:

Die eine Beschreibung da oben:

Nebebei: Eine ccp Elementarzelle enthält 4 Oktaeder Lücken und 8 Tetraederlücken - sollte man auch unbeding wissen und zeichen können!).

ist eigentlich Unsinn. Es kommt natürlich auf die Kristallstruktur an. Es gibt ccp-Elementarzellen, die gar keine Tetraeder- und Oktaederlücken besitzen.

Diese Bezeichnung bezieht sich auf Strukturen, die dichteste Kugelpackungen bilden. Und da ist folgende Beschreibung besser. In dichitesten Kugelpackungen - egal welche Stapelvarianten - kommt auf jedes Packungsteilchen je eine Oktaederlücke und je zwei Tetraederlücken.

Und noch etwas: Rinnmanns Grün ist KEIN Spinell - auch wenn es immer noch in fast allen Lehrbüchern steht. Rinnmanns Grün ist ein Zink-Cobalt Mischkristall mit der Struktur des ZnO.

cu
L