Description of experiment

Below follows a plain text transcript of the selected experiment.

Needed compounds:
-----------------
  potassium ferricyanide : K3 [Fe(CN)6]
  ammonia : NH3
  sodium persulfate : Na2S2O8
  nitric acid : HNO3
  thallous nitrate : TlNO3

Class:
------
  elem=Fe,Tl
  redox

Summary:
--------
Thallium(I) ion is fairly easily oxidized to thallium(III). In neutral aqueous
solutions, this ion hydrolyzes to a dark hydrous oxide, which forms a compact
precipitate. The dark oxide easily can be dissolved in nitric acid, such that a
colorless solution of thallium(III) nitrate is formed in nitric acid.

Thallium(III) ion forms an ochre/yellow color with ferricyanide ion, which is
stable at low pH, but at high pH this decomposes, giving a yellow solution of
ferricyanide and a dark brown suspension of hydrous thallic oxide.

Description:
------------
Dissolve some thallium(I) nitrate in water and add a solution of sodium
peroxodisulfate: The mixed solution is colorless and clear. No precipitate is
formed.

Slightly heat the colorless solution (to 50 C or so): Slowly, the liquid
becomes turbid and a dirty brown color develops. The brown color also sticks to
the glass. On further heating the liquid remains turbid and very dark brown,
nearly black. Here, Tl(+) ions are oxidized to Tl(3+) ions and these hydrolyse
in the neutral solution to something like Tl2O3.nH2O, which has a very dark
brown color.

Heat the liquid more strongly and in the meantime swirl the liquid with the
dark brown suspension: The precipitate becomes more compact, no further changes
can be observed.

Pour the liquid with the nearly black precipitate into another test tube: The
test tube in which the precipitate was formed has a thin layer of brown
material sticking to the glass, which is not rinsed away with water. However,
when dilute nitric acid (appr. 2 M) is added, then it can be removed fairly
easily, especially if the acid is slightly heated. A colorless solution
remains.

In the other test tube, allow the dark precipitate to settle at the bottom and
then decant the colorless liquid above the dark precipitate and add a small
amount of fairly concentrated nitric acid (appr. 50% by weight) to the dark
precipitate: The precipitate does not dissolve at once in the nitric acid.

Heat the nitric acid with the dark precipitate: The precipitate now fairly
quickly dissolves and a perfectly colorless liquid is obtained.

Dilute the colorless solution in 50% nitric acid with 5 times its volume of
water: The liquid remains colorless and clear.

Add a solution of potassium ferricyanide: A flocculent ochre/yellow precipitate
is formed at once. This precipitate does not quickly settle at the bottom of
the test tube.

Pour the liquid with the ochre flocculent precipitate in ammonia (5% by
weight): The precipitate turns dark brown at once. This most likely is due to
decomposition of a ferricyanide precipitate. Such precipitates are known to be
unstable at high pH, with formation of the free ferricyanide ion and the metal
oxide or metal hydroxide.

 

 

   

back to free format search

back to periodic table search

back to compounds list

back to main experiments page