Kobalt in geconcentreerd zoutzuur

[Zoetepasweiden]

Discussieer hier over de gelijknamige proef. De omschrijving kan gevonden worden op http://www.amateurchemie.nl/viewtopic.php?f=20&t=685.

[Wouter]

Volgens mij heeft dit inderdaad met complexvorming te maken. In een sterke zoutzure oplossing, met een enorme overmaat zoutzuur, vormt zich het [CoCl₄]^2- complex, wat blauw gekleurd is. Bij toevoeging van meer water, waardoor de concentratie chloride minder wordt, vormt zich het roze [Co(H₂O)₆]²⁺.
Verbeter mij als ik het fout heb, anorganische chemie is niet mijn sterkste vak.

Wiki:

The [CoCl4]2- ion is the blue chromophore that forms upon addition of hydrochloric acid to aqueous solutions of hydrated cobalt chloride, which are pink.

http://en.wikipedia.org/wiki/Cobalt%28II%29_chloride.


Nu vraag ik mij af, kan je een blauwe oplossing verkrijgen door zout/pekel toe te voegen aan de roze oplossing?

[woelen]

De blauwe kleur is inderdaad van een complex: CoCl4(2-). Zie de webpagina hier:

http://woelen.homescience.net/science/c ... ns/co.html.

[Ragbips]

Als je het buisje weer in het waterbad zet wordt het weer blauw?

[spidey]

En als je de concentratie opvoert door meer kobalt op te lsosen (reflux), dan krijg je een donkerblauwe oplossing. Bij verder concentreren (water verdampen) ontstaan de bekende donkerrode kristallen.

[woelen]

Als je het buisje weer in het waterbad zet wordt het weer blauw?

Je kunt de wisseling tussen blauw en roze zo vaak herhalen als je wilt, simpelweg door op te warmen en weer af te koelen. De koude oplossing is roze, de hete oplossing is blauw. Het proces is 100% omkeerbaar.

[Z4x]

De blauwe kleur is inderdaad van een complex: CoCl4(2-).

Is dat net zoals koper(II)chloride bij hoge concentratie groen is en bij lage (licht) blauw?

[woelen]

Dit is inderdaad vergelijkbaar. Er is nl. een uitwisseling van chloride ionen en watermoleculen welke aan het metaal coordineren.

Bij hele lage concentratie van chloride is er vooral coordinatie van watermoleculen aan het metaal, dus blauw [Cu(H2O)6](2+) resp. roze [Co(H2O)6](2+). Bij hoge chloride concentratie zijn de 6 watermoleculen vervangen door 4 chloride ionen en dan krijg je geelgroen CuCl4(2-) resp. blauw CoCl4(2-). Er zijn ook tussenvormen met een deel water en een deel chloride gekoppeld aan het metaal ion.

Bij koper ionen is de concentratie van chloride bepalend voor de mate van vervanging van water-liganden door chloride-liganden. Bij cobalt is de temperatuur ook een belangrijke factor, waarbij hoge temperatuur voordelig is voor coordinatie van chloride ionen. Bij een concentratie van ca. 10% HCl is dit effect zodanig dat bij 20 graden het cobalt vrijwel volledig als [Co(H2O)6](2+) aanwezig is en bij 90 graden is het vrijwel volledig als CoCl4(2-) aanwezig. Bij 30% HCl is het ook bij kamertemperatuur vrijwel allemaal aanwezig als CoCl4(2-) en bij 3% is het ook bij bijna 100 graden aanwezig als [Co(H2O)6](2+) en daarom is de oplossing in ca. 10% HCl ook het meest interessant.

[Z4x]

Bedankt voor de uitleg.

Volgens mij heeft koper ook dat de vervanging van water-liganden door chloride-liganden door de temperatuur wordt beïnvloed. Ik kan mij wel herinneren dat ik blauw koperchloride opwarmde en dan een groene kleur kreeg - vervolgens bij afkoelen werd het weer blauw.

Beetje offtopic, maar deze vervanging van water-liganden door chloride-liganden, komt dat ook bij andere zuren voor? Bijvoorbeeld acetaat? Hoge concentratie koperacetaat had wel iets groenig kan ik mij herinneren.

[Ragbips]

Volgens mij is koperacetaat in lage concentraties ook gewoon groen

[Wouter]

Dat komt door de afwijkende structuur van koperacetaat, maar dat staat los van dit onderwerp.

[woelen]

Beetje offtopic, maar deze vervanging van water-liganden door chloride-liganden, komt dat ook bij andere zuren voor? Bijvoorbeeld acetaat? Hoge concentratie koperacetaat had wel iets groenig kan ik mij herinneren.

Sterker nog, dit is zeer gangbaar en komt bij erg veel ionen voor. Bij sommige ionen echter is de tendens om water-liganden te vervangen zo sterk dat er nauwelijks meer sprake is van een omkeerbaar proces.

Hier heb je het dus over coordinatie chemie, de chemie van de complexen. Van de gangbare en relatief gemakkelijk te verkrijgen ionen heb je dit met:
- chloride
- bromide
- jodide
- acetaat
- sulfiet
- nitriet
- thiocyanaat
- citraat
- tartraat
- oxalaat
... en zo kan ik denk ik nog wel even doorgaan.

Er zijn een paar ionen die uitgesproken weinig neiging hebben om complexen te vormen:
- nitraat
- perchloraat
- perbromaat

Sulfaat is een tussengeval.

[Ragbips]

Oh, ik dacht dat nitraat wel aardig complexen kon vormen en vooral als ligand goed aan f-blok metalen coördineerde. Tenminste, bij cerium en uranium wil dit in ieder geval wel.
Die coördinatiechemie is erg interessant, is er ook een aan te raden boek met al deze wijsheid erin?

[Zoetepasweiden]

Je kunt de wisseling tussen blauw en roze zo vaak herhalen als je wilt, simpelweg door op te warmen en weer af te koelen. De koude oplossing is roze, de hete oplossing is blauw. Het proces is 100% omkeerbaar.

'k Heb de proef maar eens op de som genomen... En inderdaad, het klopt!


Youtube