Massenanteil berechnen/untersuchen

Question

Aufgabe:

10 g eines nickelhaltigen Minerals werden auf den Massenanteil von Nickel untersucht. Dafür wird das Nickel mit Dimethylglyoxim ausgefällt. Der Niederschlag wiegt 5 g. Gesucht ist der Massenanteil von Nickel im Mineral (Molmasse(Ni)=58,7 g/mol.

Problem/Ansatz:

Kann mir BITTE jemand helfen. Ich habe bald eine Klausur und ich muss diese Aufgabe verstehen. Ich BITTE dringend um eine Antwort. Wenn es nicht so dringend wäre, hätte ich die Frage auch nicht gestellt. Du bekommst auch eine gute Bewertung, versprochen!

Answer 1

Hi, hier chemweazle,

Zu

10 g eines nickelhaltigen Minerals werden auf den Massenanteil von Nickel untersucht. Dafür wird das Nickel mit Dimethylglyoxim ausgefällt. Der Niederschlag wiegt 5 g. Gesucht ist der Massenanteil von Nickel im Mineral (Molmasse(Ni)=58,7 g/mol.

Gesucht ist w(Ni):
$$w(Ni) = \frac{m(Ni)}{m(Mineral)} = \frac{m(Ni)}{10\cdot g}$$

Reaktionsgleichung der Nickelfällung als Bis-glyoxymato-Nickel(II) mit Diacetyldioxim, dem Tschugaev-Reagenz

[Ni(H₂O)₆]²⁺ + 2 HO-N=C(CH₃)-C(CH₃)C=N-OH → [Ni(-O-N=C(CH₃)-C(CH₃)C=N-OH)₂] + 6 H₂O + 2 H⁺

Struktur des Komplexes, bestehend aus einem Ni(II)-Kation und 2 ^-O-N=C(CH₃)-C(CH₃)C=N-OH- Anionen als Liganden, dieser Komplex ist nach aussen hin ungeladen

Skizze

Molmasse des roten kristallinen Feststoffes:

M(C₈H₁₄N₄O₄) = (12,011*8+1,0079*14+14,0067*4+15,9994*4) g / mol = 230,223 g / mol

Die Stoffmenge an Bis-glyoxymato-Nickel(II) der 5g Masse des Niederschlages der Fällung sei mit n(Ni(Glyox)₂) abgekürzt.

Die Masse des Niederschlages, (5 g), sei mit m(Ni(Glyox)₂) und die Molmasse sei mit M((Ni(Glyox)₂) abgekürzt.

m(Ni(Glyox)₂) = 5 g

M(Ni(Glyox)₂) = 230,223 g / mol

n(Ni(Glyox)₂) = m(Ni(Glyox)₂) / M((Ni(Glyox)₂):

$$n(Ni(Glyox)_{2}) = \frac{m(Ni(Glyox)_{2})}{M(Ni(Glyox)_{2})}$$
$$n(Ni(Glyox)_{2}) = \frac{5\cdot g\cdot mol}{230,223\cdot g} = 0,0217\cdot mol$$

Die Masse an Nickel in der Mineralprobe ist die Stoffmenge an Bis-glyoxymato-Nickel(II), (n(Ni(Glyox)₂)), multipliziert mit der Molmasse von Nickel, M(Ni).

m(Ni) = n(Ni(Glyox)₂) * M(Ni) = 0,0217 mol * 58,7 g / mol = 1,27379 g ≈ 1,274 g

$$w(Ni) = \frac{m(Ni)}{m(Mineral)} = \frac{1,274\cdot g}{10\cdot g}$$
w(Ni) = 0,1274 = 12,74 %

Comments

Perfekt, vielen Dank!

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Ich hätte noch eine Frage: Wieso werden hier viele Fragen nicht beantwortet? Oder generell werden hier Fragen sehr spät beantwortet. Die Seite ist ziemlich hilfreich, aber es wäre umso besser wenn man schnell eine Antwort bekommen würde :)

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Hallo chemweazle!

Es ist zwar lange her, dass ich die Frage gestellt habe. Aber beim Üben bin ich wieder auf die gleiche Aufgabe gestoßen und es gibt einige Unklarheiten.

1. Ist Bis-glyoxymato-Nickel(II) das gleiche wie Nickel-Dimethylglyoxim-Komplex?

2. Wie bist du auf die Reaktionsgleichung gekommen? Ich kann mich nicht mehr erinnern, warum wir die Berechnung so durchgeführt haben.

3. Wie kann ich wissen, welche Produkte rechts (Reaktionsgleichung) entstehen?

Wie bist du drauf gekommen, dass als Produkt Bis-glyoxymato-Nickel(II) entsteht?

Ich hoffe, dass ich dich damit nicht nerve. Ich weiß, es ist lange her, aber ich würde gerne die Rechnung verstehen.

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Gruß chemweazle,

Zur Bis-glyoxymato-Nickel(II) Diskussion

Zu
Es ist zwar lange her, dass ich die Frage gestellt habe. Aber beim Üben bin ich wieder auf die gleiche Aufgabe gestoßen und es gibt einige Unklarheiten.
Zunächst ist das die berühmte Nachweisreaktion für Nickel, hübscher roter Niederschlag, der aus der grünen Hexaaqua-Nickel(II)-Salzlösung bei Zugabe des Tschugaev-Reagenzes ausfällt.

1. Ist Bis-glyoxymato-Nickel(II) das gleiche wie Nickel-Dimethylglyoxim-Komplex?

Ja, das sind verschiedene Namen für diesen einen Komplex.

2. Wie bist du auf die Reaktionsgleichung gekommen? Ich kann mich nicht mehr erinnern, warum wir die Berechnung so durchgeführt haben.


3. Wie kann ich wissen, welche Produkte rechts (Reaktionsgleichung) entstehen?

Die Strukturformel steht im Hollemann-Wiberg. Anhand dieser Strukturformel für den Bis-glyoxymato-Nickel(II)-Komplex lassen sich die Atomsorten abzählen, und damit läßt sich die Molmasse errechnen.

Anhand der Strukturformel erfährt man, was rechts in der Reaktionsgleichung stehen muß.

Lit.: Hollemann, Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 91.-100. Aufl., (1985), Walter de Gruyter

Wie bist du drauf gekommen, dass als Produkt Bis-glyoxymato-Nickel(II) entsteht?

Suchwort: Nickelnachweis

Lit.: Jander, Blasius, Lehrbuch der analytischen und präparativen Chemie, 12.Aufl., (1985) und
Hollemann, Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 91.-100. Aufl., (1985), Walter de Gruyter
oder in wikipedia, einfach googeln, Stichwort:

Nickel bis(dimethylglyoximate) und Dimethylglyoxim.

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Super, danke für die Antwort.

Kann ich auch diese Reaktionsgleichung für die Berechnung aufstellen?

Ni(OOCCH3)2 + 2 C4H8O2N2 —> (C8H14O4N4)Ni + 2HOOCCH3

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Gruß chemweazle,

Zu

Kann ich auch diese Reaktionsgleichung für die Berechnung aufstellen?
Jawohl

Ni(OOCCH₃)₂ + 2 C₄H₈O₂N₂ —> (C₈H₁₄O₄N₄)Ni + HOOCCH₃

Ni(OOCCH₃)₂ Nickelacetat ohne Hydratwasser(Kristallwasser), o.k., paßt

Diacetyldioxim, Dimethylglyoxim, Butandiondioxim,C₄H₈O₂N₂, o.k., paßt

Esssigsäure(Ethansäure) , HOOCCH₃, o.k., paßt

Bis-glyoximato-Nickel(II), (C₈H₁₄O₄N₄)Ni, o.k., paßt

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Perfekt, vielen lieben Dank! :)

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Hallo Chemweazle,

Tut mir leid, dass ich wieder Fragen zu dieser Aufgabe stelle, aber mir ist im Nachhineine was aufgefallen und zwar: müsste die Molare Masse von Ni(Glyox)2 nicht 288,91 g/mol sein? Du hast hier 230,223 g / mol für C8H14N4O4 stehen, aber hast du nicht den Nickel vergessen?

Gruß

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Hallo Chemweazle,

Ist die Überlegung richtig oder liege ich da falsch?

Würde mich sehr freuen, wenn ich eine Antwort bekommen würde.

Grüße

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Gruß chemweazle,

Die Feststellung ist richtig.

Kommentar und Korrektur:
Hoppla, da habe ich wirklich nur die Liganden ohne das Zentralion Nickel in der Molmasse.
Ja, ich rechnete mit der falschen Molmasse.

Summenformel des Komplexes, abgekürzt mit Ni(Glyox)₂

C₈H₁₄N₄O₄Ni

M(C₈H₁₄N₄O₄Ni) = (12,011*8+1,0079*14+14,0067*4+15,9994*4+58,69) g/ mol = 288,913 g/ mol

m(Ni(Glyox)₂) = 5 g

$$n(Ni(Glyox)_{2}) = \frac{m(Ni(Glyox)_{2})}{M(Ni(Glyox)_{2})} = \frac{5\cdot g\cdot mol}{288,913\cdot g}\approx 0,0173\cdot mol$$

m(Ni) = n(Ni) * M(Ni) = 0,0173 mol * 58,69 ( g / mol ) = 1,015337 g ≈ 1,015 g

$$w(Ni) = \frac{m(Ni)}{m(Mineral)} = \frac{ 1,015\cdot g}{10\cdot g}$$

w(Ni) = 0,1015 entsprechend 10,15 %

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Perfekt, dankeschön Chemweazle!