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Autor Thema: Synthese von Natriumselenopentathionat-Trihydrat  (Gelesen 5942 mal)

Heuteufel

  • Francium
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Synthese von Natriumselenopentathionat-Trihydrat
« am: 14. Juni 2011, 12:11:55 »
Synthese von Natriumselenopentathionat-Trihydrat

SeO2 + 4 Na2S2O3 + 4 CH3COOH  ---> Na2SeS4O6 + Na2S406 + 4 CH3COONa + 2 H2O

Durchführung:

130 g Natriumthiosulfat-Pentahydrat werden unter Erhitzen in 40 ml Wasser gelöst. Nachdem die Lösung auf 25-30°C abgekühlt ist, wird sie unter gutem Rühren zu einer Lösung von 17,2 g Selendioxid in 20 ml Wasser und 100 ml Eisessig, welche durch eine Eis-Kochsalz-Mischung gekühlt wird, langsam hinzugetropft, sodass die Zugabe 20 Minuten in Anspruch nimmt.Die Temperatur darf während der Zugabe nicht über 0°C steigen. Des Weiteren ist es äußerst wichtig, dass die Natriumthiosulfat-Lösung sehr langsam hinzugetropft wird, denn das Thiosulfat zersetzt das Selenopentathionat katalytisch, falls kein ständiger Überschuss an seleniger Säure (H2SeO3) vorliegt.

Die erhaltene klare, zähflüssige, gelbgrüne Lösung wird mit 150 ml Ethanol versetzt und nach Kristallisationsbeginn werden 50ml Ether hinzugefügt. Es wird einmal kurz gerührt, dann noch für 15 Minuten gekühlt. Das auskristallisierte Rohprodukt, welches ungefähr 40 g Na2SeS4O6*3 H2O und 4 Mol-% Na2S406 enthält wird abfiltriert, mit Ethanol und Ether gewaschen und im Vakuum über Schwefelsäure getrocknet.

Um das reine Salz zu erhalten löst man das Rohprodukt in 50 ml 0,2 N Salzsäure bei 30 °C, saugt ab, gibt zum Filtrat 100 ml Methanol und kühlt in einer Eis-Kochsalz-Mischung. Hierbei kristallisiert reines Natriumselenopentathionat-Trihydrat in Form kleiner, Blättchen aus. Das Produkt wird abfiltriert, mit Ethanol gewaschen und im Vakuum über H2SO4 getrocknet.

Die Literaturausbeute beträgt 25 g (55%).

Das sublimierte Selendioxid:

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Das Selendioxid wird gelöst:

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Die Natriumthiosulfat-Lösung wird hinzugetropft:

* Se 3.jpg (122.48 KB . 1024x683 - angeschaut 897 Mal)
Alles Natriumthiosulfat wurde hinzugegeben. Man sieht wie das Thiosulfat das Selenopentathionat an der Stelle, wo es zugetropft wurde unter Bildung von rotem Selen katalytisch zersetzt hat:

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Das Reaktionsgemisch nach Zugabe des Ethanols und des Ethers:

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Das Rohprodukt:

* Se 6.jpg (106.19 KB . 1024x768 - angeschaut 911 Mal)
Das Filtrat (wird verworfen, sieht aber schön aus):

* Se 7.jpg (101.15 KB . 1024x768 - angeschaut 906 Mal)
Das Rohprodukt wird in Salzsäure gelöst, wobei sich ein wenig rotes Selen abscheidet:

* Se 8.jpg (106.39 KB . 1024x768 - angeschaut 908 Mal)
Das Filtrat nach Zugabe des Methanols:

* Se 9.jpg (105.66 KB . 1024x768 - angeschaut 911 Mal)
Das noch leicht feuchte, gelbgrüne Produkt:

* Se 10.jpg (98 KB . 1024x681 - angeschaut 905 Mal)
Das Produkt nach dem Trocknen über Schwefelsäure:

* Se 11.jpg (120.5 KB . 1024x681 - angeschaut 900 Mal)
Beschreibung:

Natriumselenopentathionat-Trihydrat bildet kleine, schwach gelbgrüne Blättchen, welche sich sehr leicht in Wasser lösen, merklich in Methanol, aber nicht in Ethanol. Wässrige Lösungen haben eine gelbgrüne Farbe und zersetzen sich mit der Zeit unter Bildung von Selen und Tetrathionat. Der Zerfall wird durch Alkalien beschleunigt, während Mineralsäure eine stabilisierende Wirkung haben. Wird das reine Produkt über Schwefelsäure gelagert, so kann er mehrere Monate ohne Zersetzung aufbewahrt werden (manchmal scheidet sich etwas Selen ab). Im Vakuum, über Schwefelsäure wird dem Natriumselenopentathionat-Trihydrat leicht sein Kristallwasser entzogen.

Anmerkungen:

Natriumselenopentathionat zersetzt sich sehr leicht unter Bildung von rotem Selen, welches an den Glasgeräten haften bleibt. Durch Spülen mit Kohlenstoffdisulfid lässt sich das Selen entfernen.

Selen an der Kolbenwand:

* Se a.jpg (84.08 KB . 1024x768 - angeschaut 878 Mal)
Das rote Selen löst sich bereitwillig in Kohlenstoffdisulfid:

* Se b.jpg (75.64 KB . 1024x768 - angeschaut 909 Mal)
Wenn man das Produkt (welches sich ohnehin nach kurzer Zeit zersetzt) nicht aufbewahren möchte, kann man es durch Natronlauge zu rotem Selen zersetzen und dieses z.B. wieder zu Selendioxid weiterverarbeiten. Das beim Zerfall entstehende rote Selen geht übrigens nach kurzer Zeit in das stabilere graue Selen über.

Das Produkt zersetzt sich sofort, beim ersten Tropfen NaOH:

* Se c.jpg (56.79 KB . 1024x681 - angeschaut 899 Mal)
Die Zersetzung ist vollständig:

* Se d.jpg (93.06 KB . 1024x681 - angeschaut 883 Mal)
Ich kann mir nicht vorstellen, dass man nach dem Trocknen über Schwefelsäure noch das Trihydrat hat, wie der Brauer angibt.

Quelle:

Basierend auf „Handbuch der präparativen anorganischen Chemie“ von Georg Brauer.
(http://forum.lambdasyn.org/index.php/topic,1249.0.html)



« Letzte Änderung: 13. Januar 2012, 22:30:26 von Mephisto »
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