Proef 27   Chromaatkristallen.

augustus 2012

Benodigde chemicaliën en spullen:

Proef27a.jpg
Schaaltje met ingedroogde oplossing.
Ammoniumdichromaat ((NH4)2Cr2O7):  0,1 gram 
Ammonia 25% (NH3 (aq) ): 2 mL
Ged. water (H2O):2 mL
Reageerbuisje:1
Petrischaaltje of glazen schoteltje1
(USB)Microscoopoptioneel

Voorbereiding:

Los 0,1 gram ammoniumdichromaat (Voorzichtig! Zie onder!) op in 2 mL ged. water in een reageerbuisje. De oplossing is helder oranje net zoals het kristallijne dichromaat. Voeg geleidelijk druppels sterke ammonia toe totdat de oplossing helder geel kleurt.
Schenk de oplossing geheel of gedeeltelijk, afhankelijk van de grootte van het schaaltje, in een petrischaaltje of op een schoteltje zodat er een dunne laag vloeistof staat. Zet het schaaltje onafgedekt weg zodat de oplossing kan indrogen.

Uitvoering van de proef:

Als de oplossing indroogt, ontstaan eerst gele en vervolgens oranje kristallen. Bekijk ze goed, liefst met een miscroscoop of vergrootglas. Zij zijn geheel verschillend van vorm. De gele zijn naaldvormig maar de oranje kristallen vertonen een bloemkoolstructuur.

Verklaring:

In een ammonium(di)chromaatoplossing ontstaat een evenwicht tussen chromaat en dichromaat, al naar gelang de ammoniakconcentratie:
2 NH3 + H2O + Cr2O72- 2 NH4+ + 2 CrO42-
Door toevoegen van ammonia verschuift het evenwicht naar rechts. Door de overmaat ammonia veranderen de oranje dichromaationen overwegend in gele chromaationen. Bij het indrogen verdampt er ammoniak en schuift het evenwicht weer naar links: de oranje dichromaationen worden gevormd. Er ontstaan dus kristallen van ammoniumchromaat zowel als van ammoniumdichromaat. Die hebben verschillende kristalstructuren: het chromaat is naaldvormig, het dichromaat is dendritisch, d.w.z. vertakt (bloemkool!). Zie de afbeeldingen onderaan deze pagina.
De proef is in hoge mate geïnspireerd door de gelegenheid voor weinig geld een bruikbare USB-microscoop aan te schaffen bij LIDL (€ 40,00). De bijgeleverde software is erg simpel. Maar het apparaat is goedkoop en wordt geleverd met pincet, naalden, objectglaasjes en voorbeeldpreparaten. En het belangrijkste: er is een goede objecttafel zodat je naar behoren kunt focusseren.
De foto boven is gemaakt met een gewone camera, die hieronder zijn genomen met de nieuwe USB-microscoop.

Na afloop van de proef:

Als vaste stof is ammonium(di)chromaat bij inademing kankerverwekkend. Omdat het niet hygro­scopisch is, kan het stof vormen. Vermijd dat stof: voeg water toe en breng alle restanten als "zware metalen" naar de milieustraat.
Proef27b.jpg  
Proef27c.jpg Vergroting 20x
Proef27d.jpg Vergroting 80x : dichromaat
Proef27e.jpg Vergroting 80x : chromaat
Bovenstaande foto's van kristallen kunnen vergroot worden door erop te klikken.

Klik hier voor een filmpje op YouTube.