Ringprobe
Als Ringprobe bezeichnet man eine chemische Reaktion zum qualitativen Nachweis von Nitrat-Ionen in wässrigen Lösungen. Dazu wird die Probelösung in einem Reagenzglas mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert, mit einigen Tropfen Eisen(II)-sulfat-Lösung versetzt und anschließend vorsichtig mit konzentrierter Schwefelsäure unterschichtet. An der Schichtgrenze von Probelösung und Schwefelsäure findet eine Redoxreaktion statt: Nitrat-Ionen werden zu Stickstoffmonoxid reduziert und die Eisen(II)-Ionen (Fe2+) zu Eisen(III)-Ionen (Fe3+) oxidiert:
Im weiteren Reaktionsverlauf lagert sich Stickstoffmonoxid an überschüssige, mit Wasser komplexierte Eisen(II)-Ionen an. Der dabei gebildete Pentaaquanitrosyleisen(I)-Komplex führt zu einer ringförmigen Braunfärbung entlang der Reagenzglaswand, die namensgebend für die Reaktion ist.[1]
![\mathrm{[Fe(H_2O)_6]^{2+} + NO \rightarrow [Fe(H_2O)_5NO]^{2+} + H_2O} \!](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/math/6/7/0/67072c6da3b93d592d9aaa50b6c05df6.png)
Im Komplex liegt das Stickstoffmonoxid nicht wie sonst als Radikal, sondern in Form des NO+-Iones vor. Da dies durch Übertragung eines Elektrons vom Stickstoffmonoxid zum Eisen gebildet wird, liegt das Eisen hier in der sonst bei Eisen sehr seltenen Oxidationsstufe +I vor.[2] (Anmerkung: Je nachdem, ob man das NO komplexchemisch als 1, 2 oder 3-Elektronen-Ligand betrachtet, hat das Eisen die Oxidationsstufe +III, +II oder +I. Es gibt neuere Untersuchungen, die besagen, dass das Eisen - entgegen der Lehrbuchmeinung - eher die Oxidationsstufe +II[3] oder +III [4] hat).
Je nach Konzentration kann die Farbe auch bis auf ein fahles Violett verringert sein, daher ist eine Negativprobe zum Vergleich sehr hilfreich. Nitrit-Ionen stören diesen Nachweis, da sich die Lösung bereits bei der Zugabe der Eisen(II)-Lösung braun färbt. Durch Kochen mit Harnstoff werden anwesende Nitrit-Ionen beseitigt. Nitrit-Ionen können mit Lunges Reagenz qualitativ nachgewiesen werden. Es kann auch zu einem Konzentrationsniederschlag entlang der Schichtgrenze kommen. Dieser ist meist weiß und lässt subtil positive Ergebnisse nicht mehr erkennen.
[Bearbeiten] Einzelnachweise
- ↑ Jander, Blasius, Strähle: Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum. 14. Auflage. Hirzel, Stuttgart 1995, ISBN 978-3777606729
- ↑ Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1655.
- ↑ Hsiu-Yao Cheng, Shyang Chang, and Po-Yu Tsai: On the “Brown-Ring” Reaction Product via Density-Functional Theory. In: J. Phys. Chem. A. 102, Nr. 2, 2004, S. 358—361, doi:10.1021/jp031136x.
- ↑ Alicja Wanat, Thorsten Schneppensieper, Grażyna Stochel, Rudi van Eldik, Eckhard Bill, and Karl Wieghardt: Kinetics, Mechanism, and Spectroscopy of the Reversible Binding of Nitric Oxide to Aquated Iron(II). An Undergraduate Text Book Reaction Revisited. In: Inorg. Chem.. 41, 2002, S. 4—10, doi:10.1021/ic010628q.
[Bearbeiten] Weblinks
Wikibooks: Praktikum Anorganische Chemie/ Nitratnachweis mittels Ringprobe – Lern- und Lehrmaterialien
