Liesegang ring met hexaaminokobalt(II)ion

Filmfragment

1.Onderzoeksvraag

Op welke manier ontstaan Liesegangse ringen?

2.Voorbereiding

• Gelatine
• CoCl₂
• Geconcentreerde ammoniak
• Demi-water
• Bekerglas
• Kookplaat
• Reageerbuizen
• Reageerbuisrekje
• Parafilm
• pipet

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Doe 1.5 g gelatine en 2.5 g cobalt(II)chloride hexahydraat in een 100 mL bekerglas.
2. Voeg 50 mL water toe.
3. Roer en verwarm tot alles is opgelost.
4. Giet de oplossing, terwijl deze nog warm is, over in een lange buis. Een reageerbuis is een goede optie.
5. Dek de oplossing af en laat de gel rustig afkoelen totdat deze mooi stevig is en niet meer vloeit.
6. Breng 1 mL geconcentreerde ammoniak bovenop de gel
7. Sluit het mengsel goed af, zodat het water en de ammonia niet verdampen.
8. Laat de buis rustig staan.

b.Waarneming (+ foto’s)

4.Reflecteren

Co²⁺   + 6 NH₃  –> Co[NH₃]₆²⁺

Er zijn verschillende theorieën voorgesteld om de vorming van Liesegang-ringen te verklaren. De chemicus Wilhelm Ostwald in 1897 stelde een theorie voor gebaseerd op het idee dat een neerslag niet onmiddellijk wordt gevormd nadat de concentratie van de ionen een oplosbaarheidsproduct overschrijdt, maar een gebied van oververzadiging treedt het eerst op. Wanneer de stabiliteitsgrens van de oververzadiging is bereikt, vormt zich het neerslag en vormt zich een helder gebied vóór het diffusiefront, omdat het precipitaat dat onder de oplosbaarheidsgrens ligt, diffundeert in het precipitaat.  Een andere theorie richt zich op de adsorptie van de ene of de andere van de precipiterende ionen aan de colloïdale deeltjes van het precipitaat dat zich vormt. Als de deeltjes klein zijn, is de absorptie groot, diffusie wordt “belemmerd” en dit resulteert op de een of andere manier in de vorming van de ringen. Nog een ander voorstel, de “stollingstheorie” stelt dat het neerslag eerst wordt gevormd als een fijne colloïdale dispersie, die dan coagulatie ondergaat door een overmaat van de diffunderende elektrolyt en dit resulteert op de een of andere manier in de vorming van de ringen. Een algemene theorie gebaseerd op de Ostwald-theorie uit 1897 is onlangs voorgesteld.  Als de twee reagentia diffunderen zal er alleen homogene nucleatie optreden als een bepaalde kritische oververzadigingwaarde wordt overschreden. Op dat moment zal de groei van de nucleatiekernen de nabije ionen opgebruiken, er treedt diffusielimitering op in de nabijheid van de kern. De vorming van de nucleatiekern verhinderd dus de vorming van nucleatiekernen in de nabijheid. Als de diffusie voortschrijdt wordt de kritische oververzadigingconcentratie pas weer overschreden op een bepaalde afstand van het vorige nucleatiegebied. Een nieuwe band wordt gevormd en het proces zal door blijven lopen totdat een van de reactanten is verbruikt.

5.Onderwerpen

• neerslagreacties
• complexeringsreacties
• evenwichtsreacties
• verzadiging en oververzadiging

6.Bron

KLIK – KLIK