Ongebruikelijk gedraag voor ijzermolybdaat.

Alles over zouten, katalysatoren, reductie-/oxidatiereacties, neerslagreacties. Discussies over niet-ionische verbindingen horen thuis in "organische chemie".
Post Reply
User avatar
Maxstar
Waterstof
Posts: 13
Joined: 29 Apr 2018, 00:43
Chemistry interests: Overall
Location: Amsterdam
Contact:

Ongebruikelijk gedraag voor ijzermolybdaat.

Post by Maxstar » 30 Apr 2018, 21:25

Goedendag. Ben nieuw hier op het forum. Ooit in het verre verleden had ik een scheikunde laboratorium thuis. Na de verhuizing was het bijna vergeten voor jaren. Nu opnieuw opgepakt. En dan opeens zie ik, dat simpele experimenten tot verrassende ontdekkingen kunnen leiden.

Neem het verkrijgen van ijzer (II) molybdaat. Het zou simpel moeten gaan. Een beetje van natriummolybdaat toevoegen aan ijzersulfaat en ik zou een bruine neerslag krijgen. Misschien wat kleurverrassingen doordat ijzer (II) makkelijk oxideert (zoals b.v. met ijzer hydroxide wat snel van lichtgroen naar donkergroen, blauw en roestbruin verandert). Maar wat ik kreeg leek helemaal zwart te zijn. Later zag ik een bruine neerslag (dat zou ijzermolybdaat kunnen zijn) op de bodem en dan een intens blauwe oplossing.

Het zou wel eens molybdeenblauw kunnen zijn door de reductie van een molybdaat anion. Maar door wat? Ijzer (II) lijkt mij niet echt geschikt om molybdeen (VI) tot (V) te reduceren. Heb er niets over kunnen vinden.

Dan moest ik nadenken wat ik met de ijzersulfaat oplossing eerder heb gedaan. Omdat het een troebele lichtgele/bruine oplossing gaf door het vormen van een basisch zout en gedeeltelijk te oxideren, heb ik een beetje zwavelzuur toegevoegd. Dan om ijzer (III) zo veel mogelijk tot ijzer (II) te reduceren, heb ik ook ijzerpoeder toegevoegd en verwarmd. Het waterstof rook sterk naar bedorven eieren. Op zich het vormen van waterstofsulfide vanuit de onzuiverheden in de ijzer (en soms ook van de zuur) is normaal. Maar waterstofsulfide kan juist het stof zijn wat molybdeen (VI) tot (V) kan reduceren. Er zou niet veel van moeten zitten in de oplossing. Maar blijkbaar net genoeg voor de intense kleur van molybdeenblauw. Ook begrijp ik, dat waterstof verkregen op deze manier ook sporen van arsine kan bevatten (ook van onzuiverheden), maar dat zou echt te verwarlozen moeten zijn.

De mogelijkheid van significante onzuiverheden in de ijzersulfaat zelf kan ik uitsluiten. Als ik het puur gebruik (al dan troebel en lichtbruin), dan komt er geen blauwe kleur te voorschijn. Ligt dus echt aan de bewerking met ijzer en zwavelzuur.

Graag hoor ik of hier ook andere verklaringen kunnen zijn voor zo'n intens blauwe kleur.
A Housecat experimenting in his kitchen lab
https://housecatchem.tumblr.com/

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1295
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Ongebruikelijk gedraag voor ijzermolybdaat.

Post by woelen » 30 Apr 2018, 21:52

Interessante experimenten . . .

IJzer(II) zou naar mijn idee misschien kunnen zorgen voor reductie van molybdeen(VI) naar molybdeen(V), maar als jij aangeeft dat puur gebruikt ijzersulfaat geen blauwkleuring levert, dan zal dit toch niet het geval zijn.

Waterstofsulfide zou zeker tot vorming van molybdeenblauw kunnen leiden. Ik heb wel eens een oplossing van Na2S (commercieel technisch preparaat, Na2S.xH2O, gele plaatjes) toegevoegd aan een oplossing van een molybdaat en dat geeft inderdaad een blauwe kleur.
Ik verdenk jouw gebruikte ijzer nog het meest. Waar komt dat ijzer vandaan? Is het echt bedoeld als reagens, of is het ijzerpoeder, bedoeld voor experimenten met magnetisme of vijlsel, gemaakt van ijzer voor de industrie? IJzer kan veel verontreinigingen bevatten, zelfs kleine hoeveelheden sulfide. Daarnaast heb ik gemerkt, dat veel metalen in staat zijn om verdund zwavelzuur te reduceren tot H2S in een nevenreactie. Voeg maar eens analytical reagent grade zink toe aan 2M analytical grade zwavelzuur. Je zou dan puur H2 verwachten. Toch ruik je dan een beetje H2S. Idem met toevoegen van Mg-metaal. Met ijzer heb ik dit nooit geprobeerd, maar dat is misschien ook wel in staat tot vorming van H2S.

Aanwezigheid van arsine geloof ik niet in, althans dat hoop ik niet voor jou. Ik mag toch aannemen dat in moderne produkten, zelfs technische kwaliteit zuren en metalen, geen arseen meer zit. Mocht je toch denken dat er een beetje arsine kan vrij komen, wees dan extreem voorzichtig, zelfs in heel lage concentraties kun je hier vreselijk ziek van worden. Recentelijk las ik van een man, eind 19e eeuw (of begin 20e eeuw) die waterstof maakte uit metaalpoeder en verdund zwavelzuur en dit inademde om te bepalen wat dit deed met zijn stem (effect dat we nu kennen met helium werkt ook met waterstof). Hij werd vreselijk ziek en overleed enkele dagen later. Het bleek dat de waterstof die hij inademde pakweg 100 ppm AsH3 bevatte en dat is hem fataal geworden. Het gebruikte zuur bevatte vrij veel arseen.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
Maxstar
Waterstof
Posts: 13
Joined: 29 Apr 2018, 00:43
Chemistry interests: Overall
Location: Amsterdam
Contact:

Re: Ongebruikelijk gedraag voor ijzermolybdaat.

Post by Maxstar » 30 Apr 2018, 22:57

Dank je, Woelen.

Ijzerpoeder heb ik via eBay van kitchen-chemistry gekocht. Als "iron filing" zonder zuiverheidsgraadaanduiding. De zwavelzuur is van Bik drogisterij en is ook niet nader uitgelegd, behalve dat het 96% is. Zelf vermoed ik ook, dat de onzuiverheden in ijzer zitten. Toen ik eerder spijkers in zoutzuur aan het oplossen was kreeg ik een vergelijkbare geur, alleen nog sterker. Maar technische zoutzuur ruikt zelf al naar waterstofsulfide, vandaar noemde ik ook de zuur als een mogelijke bron (al acht ik de zwavelzuur van een drogisterij "schoner" dan een technische zoutzuur).

Dat metalen zwavelzuur tot waterstofsulfide kunnen reduceren als nevenreactie vind ik wel interessant. Ik heb er nog niet over nagedacht, maar bij nader onderzoek lees ik inderdaad, dat metalen de zwavelzuur ook kunnen reduceren. De producten zijn afhankelijk van de zwavelzuurconcentratie en de metaal zelf. Bij geconcentreerde zwavelzuur kunnen er waterstofsulfide, zwavel of zwaveldioxide ontstaan. Er zijn geen duidelijke regels, maar actieve metalen (alkali en aardalkalimetalen) zouden waterstofsulfide vormen, metalen van aluminium tot ijzer (volgens de spanningsreeks der metalen) - zwavel en verder - zwaveloxide. Geen vuistregel, dus voor aluminium en zink zie ik verschillende reacties. Ijzer is wel ver weg voor waterstofsulfide (maar wie weet). Verdunde zwavelzuur moet ook niet oxiderend zijn, maar blijkbaar ook geen vuistregel (en menselijke neus is ook zeer gevoelig voor zelfs de kleinste hoeveelheden van waterstofsulfide).

Over arsine kreeg ik te horen, dat zo'n mogelijkheid er ook was (en als het er was, dan verwaarloosbare sporen). Verder wil ik ook aannemen, dat zwavelzuur uit drogisterij en ook technische zoutzuur en "iron filings" uit de moderne tijden arsenicumvrij zijn. Maar inderdaad, een vrij gevaarlijke gas.
A Housecat experimenting in his kitchen lab
https://housecatchem.tumblr.com/

User avatar
Maxstar
Waterstof
Posts: 13
Joined: 29 Apr 2018, 00:43
Chemistry interests: Overall
Location: Amsterdam
Contact:

Re: Ongebruikelijk gedraag voor ijzermolybdaat.

Post by Maxstar » 30 Apr 2018, 23:25

Oops, sorry, ik zie, dat ik het bericht bij Organische chemie heb geplaatst (had echt gedacht om anorganische te hebben geklikt).
A Housecat experimenting in his kitchen lab
https://housecatchem.tumblr.com/

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1295
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Ongebruikelijk gedraag voor ijzermolybdaat.

Post by woelen » 01 May 2018, 22:08

Het meest overtuigend is de productie van H2S waar te nemen met zink als reductor, ook met verdund zwavelzuur. Dit effect van reductie van het zuur tot lagere oxidatiegraad treedt op voor vrijwel alle zuren, behalve voor perchloorzuur. Het perchloraat ion is in waterige vorm (tot ca. 70%) bijzonder inert en daarmee krijg je dus echt zuiver en alleen maar reductie van H(+) ionen tot H2. Met salpeterzuur kun je ammonium ionen krijgen, hydroxylammonium ion, stikstof of salpeterigzuur. Zink is een goed metaal om dit soort reacties mee te proberen.

IJzerpoeder van "kitchen-chemistry" lijkt mij inderdaad geen bron van echt zuiver ijzer. Dit soort ijzerpoeder is vooral leuk voor proefjes om magnetische veldlijnen zichtbaar te maken, en om oranje vuurglitters te maken in fonteintjes. Voor experimenten met zuiver ijzer zou ik toch gaan voor reagenskwaliteit ijzer. Dat is echter niet eenvoudig te vinden buiten de chemiebedrijven. Zuiver zinkpoeder is een stuk gemakkelijker te vinden, ook op eBay.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
Maxstar
Waterstof
Posts: 13
Joined: 29 Apr 2018, 00:43
Chemistry interests: Overall
Location: Amsterdam
Contact:

Re: Ongebruikelijk gedraag voor ijzermolybdaat.

Post by Maxstar » 02 May 2018, 00:10

Dank je voor deze info, Woelen. Iets om er rekening mee te houden voor later als ik met zinc bezig ben. Bij de reactie tussen Zink en HCl komt er toch ook alleen waterstof uit?

Grappig hoe het soms gaat. Gewone oplossing van stalen spijkers in technische zoutzuur kan voor vele experimenten volstaan. En dan kom je opeens toch een uitzondering tegen waar de onzuiverheden een rol gaan spelen. Vandaag een reactie tussen ijzer (III) en thiosulfaat gedaan. Deze is wel gevoelig voor de aanwezigheid van andere stofjes. Interessant of het met een geoxideerde (door waterstofperoxide b.v.) oplossing van spijkers in zoutzuur door zou gaan. En afhankelijk zijn van welke spijkers er worden gebruikt.

De afgelopen dagen wou ik een paperclip "laten bloeden" in een mengsel van kalium thiocyanaat, waterstofperoxide en HCl, maar dag ging niet. Of was die paperclip van Action niet van staal of beschermd met een ander metaal. Gelukkig had ik nog naalden in huis, ze nog niet allemaal had opgelost.
A Housecat experimenting in his kitchen lab
https://housecatchem.tumblr.com/

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1295
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Ongebruikelijk gedraag voor ijzermolybdaat.

Post by woelen » 02 May 2018, 11:19

Zink met HCl geeft alleen maar waterstof. Het chloride kan niet verder worden gereduceerd. Het zelfde geldt ook voor HBr en HI. In de vorige post noemde ik "vrijwel alle zuren", ik bedoelde "vrijwel alle oxo-zuren". Simpele zuren met een anion dat niet verder kan worden gereduceerd geven uiteraard alleen maar waterstof.

Die proef met een bloedende paperclip is een leuk idee. Dat ga ik ook eens proberen, met iets dat wel ijzer bevat. het zou zeker moeten lukken met een ijzeren ding in een oplossing met thiocyanaat, wat zuur en wat H2O2. Lukte het jou wel met een naald?

De reactie tussen ijzer(III) en thiosulfaat is wel interessant. Als je deze mengt dan krijg je een diep-paarse kleur, welke echter snel weer verdwijnt, doordat het complex een interne redox-reactie aangaat. Je moet hiervoor wel zuiver ijzer(III) hebben. Zelf heb ik via eBay wat zuiver ijzer(III) chloride en wat zuiver ijzer(III) ammonium sulfaat gekocht. Voor het experiment met thiosulfaat is het sulfaat prettiger, omdat daarin het ijzer niet in een complex gebonden is.

Wat ook zeker interessant is voor jou is thiosulfaat met koper(II). Je krijgt dan in eerste instantie een geel complex, en later krijg je een zwart neerslag. Ook interessant is thiocyanaat met koper(II). Probeer die ook eens met bisulfiet of sulfiet in combinatie met thuicyanaat! Probeer zelf maar eens te ontdekken wat er allemaal gebeurt.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
Maxstar
Waterstof
Posts: 13
Joined: 29 Apr 2018, 00:43
Chemistry interests: Overall
Location: Amsterdam
Contact:

Re: Ongebruikelijk gedraag voor ijzermolybdaat.

Post by Maxstar » 02 May 2018, 12:06

Ja, dat "alle zuren" ik als "alle oxo-zuren" (of zuren met oxiderend vermogen) moest lezen is een goede opmerking. Dank je. Ik moest toen denken, dat HCl, HBr en HI in sommige reacties pure halogenen vormen. Maar dan zijn ze eigenlijk zelf reductors. Want inderdaad de halogeniden kunnen niet verder worden gereduceerd (wel geoxideerd tot halogenen). Mijn basis scheikunde kennis ligt in het verre verleden, dus soms moet ik goed nadenken hoe het was alweer met zelfs dingen die toen vanzelfsprekend waren.

Het experiment met "bloedende spijker" is goed gelukt. Was ook grappig om te zien. Ik heb er een video van gemaakt (versneld) en beschreven hier - https://housecatchem.tumblr.com/post/17 ... -iron-nail Daar staat ook een andere video waarbij iemand echt een hart van een ijzere draad heeft gemaakt. Een "romantische" toch bittere wending ;) Wel goed om op te merken, dat het mengsel van KSCN+HCl+waterstofperoxide een bepaalde geur heeft (volgens mij komt er geen blauwzuurgas vrij, eerder thiocyaanzuur, wat ook sterk geurend is).

Met sulfieten en thiosulfaten heb ik vroeger veel gespeeld, maar dat was lang geleden. Veel dingen ontdekt die moeilijk te verklaren waren. Nu doe ik het weer, maar in een lager tempo en met meer zoek en denktijd om de verklaringen te vinden. Met ijzer thiosulfaat gisteren geëxperimenteerd - https://housecatchem.tumblr.com/post/17 ... hiosulfate Deed het met ijzer nitraat wat voor het etsen van zilver was bedoeld. Twijfelde of ik inderdaad beter sulfaat kon nemen, maar heb nu alleen ijzer (III) ammonium sulfaat en de reactie is vrij gevoelig voor de aanwezigheid van andere ionen. Zo te lezen zou ammonium geen probleem zijn geweest. Koper, fosfaten, te veel thiosulfaten kunnen het belemmeren. Maar alles wat ik hierover heb gevonden heb ik er ook bij gezet.
A Housecat experimenting in his kitchen lab
https://housecatchem.tumblr.com/

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1295
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Ongebruikelijk gedraag voor ijzermolybdaat.

Post by woelen » 02 May 2018, 21:13

Ik heb die webpagina van jou even wat uitgebreider bekeken en wat je daarin vertelt is zeker de meer geavanceerde (hobby)chemie. De diepgang is echt heel goed en je gaat buiten het standaard schoolboekje betreffende de chemie achter de experimentele resultaten (zie bijv. je experiment met thiosulfaat en ijzer(III) of de redoxreacties van ijzer(II)).

Als ik jou was zou ik een domeinnaam nemen met je eigen gekozen naam (kosten ca. EUR 10 per jaar) en de DNS naar je eigen IP-adres laten wijzen en dan een klein servertje in de meterkast plaatsen (een Raspberry PI of nog beter een Odroid voldoet). Kosten incl. SD kaartje en voeding ca. 60 euro en energiegebruik slechts 2 tot 3 Watt. Zo draai ik mijn website ook gewoon in huis, zonder extra hostingkosten. Zo'n site als tumblr bestaat over 5 jaar wellicht niet meer en er is kans dat ze je data weghalen na een bepaalde periode. Voor niets gaat de zon op.

Dat experiment met die bloedende spijker is erg fraai. Ga ik ook zeker proberen en aan mijn zoontje van 10 laten zien. Ik zal eens kijken of ik een variant kan bedenken waarbij (vrijwel) geen gas wordt gevormd, zodat er geen verstoring is van de slierten "bloed" die van de spijker of draad naar beneden zakken. Misschien met oxone (zwembad zuurstof behandeling, KHSO5) of fijnetskristallen (voor etsen van printplaten, Na2S2O8) als oxidator. Ik hoop alleen dat bij deze oxidatoren het thiocyanaat niet direct weggeoxideerd wordt.

Een soortgelijk experiment kun je doen door kleine kristalletjes K2Cr2O7 op een zeer sterk verdunde oplossing van H2O2 te strooien. Je krijgt dan donkerblauwe slierten, heel fraai om te zien.

Image

http://woelen.homescience.net/science/c ... /cro5.html




Als je ijzer(III) nitraat hebt, dan is dat net zo geschikt als ijzer(III) sulfaat voor experimenten met ijzer(III). Het nitraat ion is een tribune-ion en doet niet mee met het leeuwedeel van alle reacties.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
Maxstar
Waterstof
Posts: 13
Joined: 29 Apr 2018, 00:43
Chemistry interests: Overall
Location: Amsterdam
Contact:

Re: Ongebruikelijk gedraag voor ijzermolybdaat.

Post by Maxstar » 03 May 2018, 11:45

Een eigen server is een interessante optie. Heb er nog nooit over nagedacht. En zo te zien is het niet duur. Ben wel benieuwd of het makkelijk is te onderhouden (Linux server instellen en updaten). Maar tot nu toe wil ik nog voor mijzelf begrijpen wat ik wel of niet wil met scheikunde.

Ben zeer onder de indruk van je pagina, Woelen. Heel goed gestructureerd met veel praktische info over de bronnen van stofjes. En ook duidelijke foto's en beschrijvingen van proefjes.

Zo'n proefje met donkerblauwe slierten is ook interessant. Maakt het experiment ook aantrekkelijker door de presentatie. Ik merk, dat ik zelf ook liever een proefje wil maken wat ook leuk is om er naar te kijken. B.v. door een macro foto van een neerslag of een vertraagde video met "slierten", etc.
A Housecat experimenting in his kitchen lab
https://housecatchem.tumblr.com/

User avatar
woelen
IJzer
Posts: 1295
Joined: 13 Jan 2009, 20:05
Chemistry interests: --------------
Location: Groningen
Contact:

Re: Ongebruikelijk gedraag voor ijzermolybdaat.

Post by woelen » 04 May 2018, 09:36

Presentatie van experimenten is voor mij erg belangrijk. Een demo-experiment moet een bepaald concept duidelijk demonstreren. Als iets niet goed te zien is, of niet duidelijk reproduceerbaar is, dan is het wat mij betreft niet geschikt voor presentatie.

Het is natuurlijk ook belangrijk dat het aantrekkelijk is om een bepaald iets te zien gebeuren. Zo weet ik dat je met zgn. crown-ethers een complex kunt maken van natrium ionen. Dit is wetenschappelijk gezien best belangwekkend, omdat natrium ionen vrijwel nergens een stabiel complex mee vormen. Ik heb het experiment zelf gedaan, maar eigenlijk is het helemaal niet leuk. Je voegt twee kleurloze oplossingen bij elkaar en het resultaat is ook een kleurloze oplossing. Je weet dat er in het resultaat iets interessants zit, maar je kunt het niet zien. Zonder speciale apparatuur of verdere analyse moet je maar aannemen dat het zo is. Interessant, maar niet geschikt voor demo.
The art of wondering makes life worth living...
Want to wonder? http://www.oelen.net/science

User avatar
Maxstar
Waterstof
Posts: 13
Joined: 29 Apr 2018, 00:43
Chemistry interests: Overall
Location: Amsterdam
Contact:

Re: Ongebruikelijk gedraag voor ijzermolybdaat.

Post by Maxstar » 04 May 2018, 19:20

Het voorbeeld met natrium is wel herkenbaar. Het willen roepen: "Kijk! Kijk wat ik hier voor elkaar heb gekregen!" En toch niet echt veel kunnen laten zien. En slechts met een vrij simpel verhaal het te proberen uitleggen.
A Housecat experimenting in his kitchen lab
https://housecatchem.tumblr.com/

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: Google [Bot] and 2 guests