Diisothiocyanatotetrapyridinmangan(II) [Mn(SCN) 2 (py) 4 ]

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1 Diisothiocyanatotetrapyridinmangan(II) [Mn(SCN) (py) ] Zürich, 3. Dezember 00 Katrin Niedermann OACP

2 1 SYNTHESE 1.1 Methode Mangan(II)sulfat-monohydrat reagiert mit Ammoniumthioccyanat in Pyridin zu Diisothioxyanatotetrapyridinmangan(II). MnSO. H O + NH NCS N 0 C 1. Reaktionsgleichung 1.3 Ausführung In einem 50 ml Zweihalskolben wurden.58 g (13. mmol) Mangan(II)sulfat-monohydrat, 60 ml H O und.5 ml (55.7 mmol) Pyridin vorgelegt. Eine Lösung aus g (6. mmol) Ammoniumthiocyanat in 3 ml H O wurde unter Rühren bei einer Eisbadtemperatur von 0 C langsam zu gegeben. Dabei bildete sich ein weisser Niederschlag, der nach 1 h Stunde rühren abfiltriert wurde. Der Niederschlag wurde drei mal mit einer Ethanol-Pyridin- Lösung (9:1) gewaschen. Das Filtrat wurde am Hochvakuum getrocknet und es wurde ein weisses Pulver erhalten. Ausbeute 5.69 g (10.8 mmol, 81 %) Abb.: 1. Apparatur zur Synthese von Diisothioxyanatotetrapyridinmangan(II) 1

3 CHARAKTERISIERUNG.1 Experimentell bestimmte Werte Aussehen: Löslichkeit: feines, weisses Pulver unlöslich in Wasser; löslich in Aceton und Ethanol Schmelzpunkt: 57 C Lit.[]: 58 C IR:Golden Gate ATR-FT-IR (cm -1 ) Lit. [3][] (cm -1 ) KBr: 3061 (=CH) (C N) 093 (S=C=N) (C=C) (C=C) (C=C) (C=C) (C N) (C N) 119. Nicht experimentell bestimmte Werte Bruttoformel: C H 0 MnN 6 S Molaremasse: 87.9 gmol -1 Struktur: trans-oktaedrische, monomere Einheit, die Thiocyanatogruppe ist via Stickstoff am Metall gebunden. Abb.: Struktur von [Mn(NCS) (py) ] 3 ANALYSE 3.1 Methode Mangan wird nach Nassaufschluss des Komplexes mit konzentrierter Salzsäure komplexometrisch als [Mn(edta)] - bestimmt.

4 3. Reaktionsgleichungen Aufschluss: [Mn(NCS) (py) ] HCl Mn + Titration: Mn + Na H EDTA. H O [Mn(edta)] - + H Ausführung Aufschluss: In einen 100 ml Birnenkolben wurden g (0.00 mmol) Di(isothiocyanato)tetrapyridinmangan (II), 5 ml H O und 5 ml HCl gegeben. Unter Rühren bildete sich eine klare, rote Lösung. Titration: Die Lösung wurde mit Wasser auf 50 ml verdünnt. Für die Titration wurden jeweils 10 ml der Lösung mit etwa 0ml Wasser, 1 ml Triethanolamin und 1 Spaltelspitze Ascorbinsäure in ein 100 ml Becherglas gegeben und mit Ammoniak auf ph 10 gebracht. Mit 0.01 M EDTA- Lösung und Erio-T als Indikator wurde bis zum Farbumschlag von rotviolett nach blau titriert. 3. Resultate Nr. [Mn(NCS) py ] g Edta (ml) Mn gefunden (mg) Massen-% Mn Abw. Vom Mittelwert Mittelwert Massen-% Mn 11.% Streuung der Einzelmessung 0.07% Streuung der Mittelwerte 0.0% 3.5 Fehlerabschätzung V B : Volumen der Bürette: Ablesefehler ± 0.10 ml 10 ml ± 0.7 ml Eichfehler ± 0.0 ml Ablesefehler am Endpunkt ± 0.15 ml V P : Volumen der Vollpipette: Ablesefehler ± 0.0 ml 10 ml ± 0.09 ml Eichfehler ± 0.0 ml Auslauffehler ± 0.05 ml V MK : Volumen des Messkolbens: Ablesefehler ± 0.10 ml 50 ml ± 0.0 ml Eichfehler ± 0.10 ml : Masse des Komplexes: g ± g 3

5 Massenprozent Kupfer % = V B l C edeta mol /l M Mn g /mol = C edta M Mn V B V MK g V P /V MK Fehlerabschätzung: Mn=C edta M Mn V MK V B V B V MK V B V MK V V V B MK P =0.005 DISKUSSION Synthese: Die Synthese verlief genau wie in der Literatur [1] beschrieben. Jedoch wurde zunächst die ganze Synthese für MnSO. H O berechnet es wurde aber mit MnSO. H O. Da aber mit einem Überschuss an Pyridin und Amoniumthiocyanat gearbeitet wurde, verlief die Synthese wie geplant. Der Fehler wurde erst bei der Ausbeute bemerkt, als eine Ausbeute von 107% berechnet wurde. Analyse: Der Aufschluss war einfach durchzuführen, da er ohne Erwärmung und besondere Apparatur durchführbar war. Die Titration gelang sehr gut, da der Indikator sehr scharf umschlägt. Element Massen-% (berrechnet) Massen-% (gefunden) Fehlerabschätzung Abweichung gef.- ber (%) Mn ± Da die experimentelle Streuung kleiner ist, als der theoretisch maximale Fehler der Analysemethode, sind die erhaltenen Resultate für die Manganbestimmung signifikant. 5 SICHERHEIT UND ÖKOLOGIE [8][9] Substanz Hinweise CH-Giftklasse Aceton Ammoniak Leichtentzündlich. Reizt die Augen. 5 Wiederholter Kontakt kann zu spröder oder rissiger Haut führen. Dämpfe können Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen. S Behälter an einem gut gelüfteten Ort aufbewahren. Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich mit Wasser abspülen und Arzt konsultieren. R 3-50 Verursacht Verätzungen. Sehr giftig für Wasserorganismen. S 6-36/37/ Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich mit Wasser abspülen und Arzt konsultieren. Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und Schutzbrille/Gesichtsschutz tragen. Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt hinzuziehen (wenn möglich dieses Etikett vorzeigen). Freisetzung in die Umwelt vermeiden. Besondere Anweisungen einholen/sicherheitsdatenblatt zu Rate ziehen.

6 Substanz Hinweise CH-Giftklasse Ammoniumthiocyanat edta Ethanol Mangan(II)sulfat R 0/1/-3 Gesundheitsschädlich beim Einatmen, Verschlucken und Berührung mit der Haut. Entwickelt bei Berührung mit Säure sehr giftige Gase. S 13 Von Nahrungsmitteln, Getränken und Futtermitteln fernhalten. R 36-5/53 Reizt die Augen. Schädlich für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben. S 61 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. Besondere Anweisungen einholen/sicherheitsdatenblatt zu Rate ziehen. R 11 Leichtentzündlich. S 7-16 Behälter dicht geschlossen halten. Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen. R 8/0/-51/53 Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen und durch Verschlucken. Giftig für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben. S -61 Staub nicht einatmen. Freisetzung in die Umwelt vermeiden. Besondere Anweisungen einholen/sicherheitsdatenblatt zu Rate ziehen. Pyridin R 11-0/1/ Leichtentzündlich. Gesundheitsschädlich beim Einatmen, Verschlucken und Berührung mit der Haut. Salzsäure S Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich mit Wasser abspülen und Arzt konsultieren. Bei Berührung mit der Haut sofort abwaschen mit viel Wasser. R 3-37 Verursacht Verätzungen. Reizt die Atmungsorgane. S 6-36/37/39-5 Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich mit Wasser abspülen und Arzt konsultieren. Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung, Schutzhandschuhe und Schutzbrille/Gesichtsschutz tragen. Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt hinzuziehen (wenn möglich dieses Etikett vorzeigen). Triethanolamin 5 3 F 5

7 6 LITERATUR [1] Kaufman, G.B.; Albers, R.A.; Harlan, L.H. Inorganic Syntheses, Volume 1, Mc-Graw-Hill, New York, 1970, S. 51ff. [] Pritsch, E.H.E. Gmelins Handbuch der anorganiscchen Chemie, Volume Mn D3, 8. Auflage, Springer, Verlin, S. 86ff. [3] Clark, R.J.H.; Williams, C.S. Spectrochim. Acta 1965,, [] Integrated spectral Database for organic compounds SDBS, National Istitute of Advanced Industral Science and Technology, Tsukava, Ivaraki, Japan, bes [5] Schwarzenbach, G.; Flaschka, H. Die komplexometrische Titration In Die Chemische Analyse, Ferdinand Enke, Stuttgart, 1965, S. 185ff. [6] Mezzetti, A. Anleitung zum Praktikum in Anorganischer Chemie I, Zürich, 00. [7] Meister, E.; Schweiger, A. Praktikum Allgemeine Chemie: Teil Physikalische Chemie, Laboratorium für Physikalische Chemie ETHZ, Zürich, 003. [8] Chemdat Merck KgaA Darmstadt; bes [9] Sicherheits- und Entsorgunshandbuch, ETH Abt. Sicherheit, 5. Auflage, ETH Zürich, 00, S.. 6