Schwefelwasserstoffgruppe

Erweiterte Suche

Als Schwefelwasserstoff-Gruppe (H2S-Gruppe) bezeichnet man eine Gruppe von Elementen, deren Salze mit Schwefelwasserstoff-Lösung auch in Gegenwart von Säure schwerlösliche Sulfide bilden. Hierzu gehören Kationen der Metalle mit den Elementsymbolen

  • Hg und Pb (beide auch in der Salzsäuregruppe, hier jedoch fallen noch Reste dieser Kationen als Quecksilber(II)- und Blei(II)-sulfid aus),
  • Bi, Cu und Cd (zusammen mit Pb und Hg als „Kupfergruppe“ bezeichnet) und
  • Sb, Sn, As („Arsen-Zinn-Gruppe) und gegebenenfalls auch Se.

Die Sulfidfällung im sauren Bereich (idealerweise mit Essigsäure/Natriumacetat-Pufferlösung bei pH-Werten um 4 bis 5) dient im Kationentrenngang der qualitativen Analyse (in der Anorganischen Chemie) zur Abtrennung und zum Nachweis der oben genannten Kationen. Im Filtrat befinden sich danach die Kationen der restlichen Trenngangsgruppen:

Gruppenfällung

Fast alle Schwermetallkationen sind in Kombination mit Sulfid-Anionen unlöslich in Wasser (Sulfid-Beispiele im Bild rechts, von links nach rechts: Niederschläge mit Mangan(II)-, Cadmium(II)-, Kupfer(II)-, Zink(II)-, Antimon(III)-, Bismut(III)-, Blei(II)- und Zinn(IV)-Kationen). Die Schwefelwasserstoffgruppe jedoch besteht aus Schwermetallsalzen bzw. -Kationen, die besonders schwer löslich sind und deshalb aus dem Filtrat der Salzsäuregruppe in einer Fällungsreaktion auch dann schwerlösliche Sulfide bilden, wenn dieses nicht neutralisiert, sondern direkt im sauren Bereich mit dem Trennmittel Schwefelwasserstoff versetzt wird (die Sulfidfällung).

CuI (weiß), Cu(NO3)2 + (NH4)2S (keine Reaktion), CuS (schwarz), Cu(OH)2 (blau), [Na2Cu(OH)4] (blau), [Cu(NH3)4]2+ (blau), CuCO3 (blau)

So fällt zum Beispiel das Salz Kupfer(II)-nitrat auch im salzsauren Milieu aus:

$ \mathrm{S^{\operatorname{2-}} + Cu(NO_3)_2 \longrightarrow CuS + 2 NO_3^{\operatorname{-}} } $

Andere Schwermetallsulfide wie z. B. Zink- und Mangansulfid bleiben jedoch noch gelöst, da sie erst im neutralen bis alkalischen pH-Bereich unlöslich sind („säurelösliche Sulfide“). So ist es möglich, über den pH-Wert und die Sulfidkonzentration eine Trennung der Schwefelwasserstoffgruppe von den Kationen der folgenden Ammoniumsulfidgruppe zu trennen. Bei einem pH-Wert von 4 bis 5 fallen daher aus:

Beim sogenannten erweiterten Kationentrenngang werden zusätzlich Ge, Se, Te, Mo, Ti berücksichtigt.

Gruppentrennung

Der Ausfällung der Schwefelwasserstoffgruppe folgt eine Trennung der Kationen voneinander, um sie anschließend ungestört mit Hilfe von Nachweisreaktionen auffinden zu können. Man unterteilt diese Gruppe zunächst weiter in Kupfer- und Arsen-Zinn-Gruppe. Hierzu wird der Sulfidniederschlag in Ammoniumpolysulfidlösung ausgelaugt. Die Niederschläge der Arsen-Zinn-Gruppe lösen sich dabei in Form von Thiosalzen auf, während die Kupfergruppe ungelöst verbleibt und durch Filtration abgetrennt werden kann.

Kupfer-Gruppe

Es fallen Bi2S3 (braun), CuS (braun), CdS (gelb) und als Reste aus der vorangegangenen Salzsäuregruppe auch: PbS (schwarz), HgS (schwarz) aus.

Arsen-Zinn-Gruppe

Als Thiosalze löslich sind Sb2S3/Sb2S5 (orange), As2S3/As2S5 (gelb), SnS/SnS2 (braun/gelb) und MoS2.

Literatur

  • Gerhart Jander: Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1990 (in 13. Aufl.), ISBN 3-7776-0477-1
  • Michael Wächter: Stoffe, Teilchen, Reaktionen. Verlag Handwerk und Technik, Hamburg 2000, S.154-169 ISBN 3-582-01235-2
  • Bertram Schmidkonz: Praktikum Anorganische Analyse. Verlag Harri Deutsch, Frankfurt 2002, ISBN 3-8171-1671-3

Weblinks

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die letzten News aus den Naturwissenschaften

17.01.2022
Quantenphysik | Teilchenphysik
Ladungsradien als Prüfstein neuester Kernmodelle
Ein internationales Forschungsprojekt hat die modernen Möglichkeiten der Erzeugung radioaktiver Isotope genutzt, um erstmals die Ladungsradien entlang einer Reihe kurzlebiger Nickelisotope zu bestimmen.
13.01.2022
Sonnensysteme | Planeten | Elektrodynamik
Sauerstoff-Ionen in Jupiters innersten Strahlungsgürteln
In den inneren Strahlungsgürteln des Jupiters finden Forscher hochenergetische Sauerstoff- und Schwefel-Ionen – und eine bisher unbekannte Ionenquelle.
12.01.2022
Schwarze Löcher | Relativitätstheorie
Die Suche nach einem kosmischen Gravitationswellenhintergrund
Ein internationales Team von Astronomen gibt die Ergebnisse einer umfassenden Suche nach einem niederfrequenten Gravitationswellenhintergrund bekannt.
11.01.2022
Exoplaneten
Ein rugbyballförmiger Exoplanet
Mithilfe des Weltraumteleskops CHEOPS konnte ein internationales Team von Forschenden zum ersten Mal die Verformung eines Exoplaneten nachweisen.
07.01.2022
Optik | Quantenoptik | Wellenlehre
Aufbruch in neue Frequenzbereiche
Ein internationales Team von Physikern hat eine Messmethode zur Beobachtung licht-induzierter Vorgänge in Festkörpern erweitert.
06.01.2022
Elektrodynamik | Quantenphysik | Teilchenphysik
Kernfusion durch künstliche Blitze
Gepulste elektrische Felder, die zum Beispiel durch Blitzeinschläge verursacht werden, machen sich als Spannungsspitzen bemerkbar und stellen eine zerstörerische Gefahr für elektronische Bauteile dar.
05.01.2022
Elektrodynamik | Teilchenphysik
Materie/Antimaterie-Symmetrie und Antimaterie-Uhr auf einmal getestet
Die BASE-Kollaboration am CERN berichtet über den weltweit genauesten Vergleich zwischen Protonen und Antiprotonen: Die Verhältnisse von Ladung zu Masse von Antiprotonen und Protonen sind auf elf Stellen identisch.
04.01.2022
Milchstraße
Orions Feuerstelle: Ein neues Bild des Flammennebels
Auf diesem neuen Bild der Europäischen Südsternwarte (ESO) bietet der Orion ein spektakuläres Feuerwerk zur Einstimmung auf die Festtage und das neue Jahr.
03.01.2022
Sterne | Elektrodynamik | Plasmaphysik
Die Sonne ins Labor holen
Warum die Sonnenkorona Temperaturen von mehreren Millionen Grad Celsius erreicht, ist eines der großen Rätsel der Sonnenphysik.
30.12.2021
Sonnensysteme | Planeten
Rekonstruktion kosmischer Geschichte kann Eigenschaften von Merkur, Venus, Erde und Mars erklären
Astronomen ist es gelungen, die Eigenschaften der inneren Planeten unseres Sonnensystems aus unserer kosmischen Geschichte heraus zu erklären: durch Ringe in der Scheibe aus Gas und Staub, in der die Planeten entstanden sind.