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2025-03-18T22:07:09Z

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[[Datei:Leuchtprobe1.jpg|mini|150px|Die Leuchtprobe]][[Datei:Leuchtprobe2.jpg|mini|150px|Detailaufnahme des Leuchtens]][[Datei:Zinnleuchtprobe.jpg|mini|150px|Zinnleuchtprobe]]

Die '''Leuchtprobe''' wird als äußerst empfindliche [[Nachweisreaktion]] für [[Zinn]] verwendet. Sie dient als [[Vorprobe]] oder auch als Nachweis in einem systematischen [[Trennungsgang]]. Hierbei entsteht durch Zugabe von [[Zink]] und [[Salzsäure]] eine Verbindung, die man zunächst abkühlt und welche dann beim Erhitzen durch blaue [[Lumineszenz]] Zinn anzeigt.

== Reaktion ==
Die Leuchtprobe ist eine [[Redoxreaktion]], die in mehreren Stufen verläuft. Für die Entstehung der blauen Fluoreszenz gibt es mehrere Theorien:

=== Stannan-Gas ===
:<math>\mathrm{Zn + 2 \ HCl \longrightarrow 2 \ H_{naszierend} + ZnCl_2}</math>
:Zink und Salzsäure reagiert zu [[Naszierender Stoff|naszierendem]] Wasserstoff und Zinkchlorid.

Der frisch entstehende, noch atomare Wasserstoff ist ein starkes [[Reduktionsmittel]]. In der Probe enthaltenes Zinn(IV)- oder Zinn(II)-Salz reagiert mit naszierendem [[Wasserstoff]]gas unter Entstehung von [[Stannan]] (Zinnhydrid).<ref>{{Literatur |Autor=Herbert Meissner |Titel=Ein neuer Naehweis für Zinn |Sammelwerk=Zeitschrift für Analytische Chemie |Band=80 |Nummer=7–8 |Datum=1930-07 |ISSN=1618-2642 |DOI=10.1007/bf01358047 |Seiten=247–252}}</ref><ref name=roempp>{{RömppOnline|ID=RD-26-00417|Name=Zinn|Abruf=2014-03-19}}</ref><ref name="Harry H. Binder">[[Harry H. Binder]]: ''Lexikon der chemischen Elemente'', S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.</ref>

:<math>\mathrm{Sn^{2+} + 4 \ H_{naszierend} + 2 \ e^- \longrightarrow SnH_4}</math>
:Zinn(II)-Ionen reagieren mit naszierendem Wasserstoff zu Stannan.

=== Zinnchloride ===
Eine alternative Ansicht beschreibt, dass die Lumineszenz durch Zinnchloride verursacht wird. Hierbei reduziert das Zink eventuell vorhandene schwerlösliche Sn(IV)-Verbindungen in Sn(II)-Verbindungen:<ref name="jander-blasius">Jander · Blasius - ''Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie'', ISBN 978-3-7776-1388-8, S. 499)</ref>
:<math>\mathrm{Zn + Sn^{4+} \longrightarrow Zn^{2+} + Sn^{2+}}</math>
Anschließend entsteht [[Zinn(II)-chlorid]], welches durch Erhitzen in der Flamme des Bunsenbrenners zu dem blauen Leuchten führt.<ref name="jander-blasius"/>
:<math>\mathrm{Sn^{2+} + 2 \ Cl^{-} \longrightarrow SnCl_2}</math>
Das Leuchten beruht hier auf der blauen [[Fluoreszenz]] durch Zinn(II)-ionen auf Grund thermischer Anregung durch die Brennerflamme.<ref name="jander-blasius"/>

Andere Quellen gehen von Zinn in der [[Oxidationsstufe]] 4 aus: [[Zinn(IV)-chlorid]] (SnCl4).<ref>G. Denk und K. Brodersen: ''Zum Nachweis von Zinn (II)'' – Fresenius' Journal of Analytical Chemistry 1957 {{DOI|10.1007/BF00533516}}</ref>

== Spektroskopie ==
Spätestens seit den 1930er Jahren wurde die Leuchtreaktion auch spektroskopisch untersucht.<ref>{{Literatur |Autor=P. C. Mahanti |Titel=Die Bandenspektren von Zinnoxyd, Die Schwingungsanalyse der Blau-Violett-Banden|Sammelwerk=Zeitschrift für Physik |Band=68 |Datum=1931 |DOI=10.1007/BF01392731 |Seiten=114–125}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=F. C. Connelly |Titel=The band spectrum of tin oxide|Sammelwerk=Proceedings of the Physical Society|Band=45|Datum=1933|DOI=10.1088/0959-5309/45/6/304|Seiten=780−791}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=M. M. Joshi, R. Yamdagni |Titel=Flame Emission Spectrum of SnO Molecule in the Visible Region|Sammelwerk=Indian Journal of Physics|Band=41|Datum=1966|Seiten=275–285}}</ref>
Dabei wurde die Lumineszenz elektronisch angeregter Zustände von Zinnmonoxid (SnO) als Quelle des blauen Leuchtens identifiziert.
Als Zinnquelle wurden dabei sowohl metallisches Zinn, Zinn(II) und Zinn(IV) Salze verwendet, so dass weder die Bildung von Stannan noch von Zinnchloriden eine notwendige Voraussetzung für die Beobachtung der Lumineszenz sind.
In späteren Studien wurde insbesondere die Reaktion von Zinndampf mit Distickstoffmonoxid zu angeregtem Zinnmonoxid untersucht und extrem hohe Quantenausbeuten von über 50 % für dessen Lumineszenz gefunden, so dass diese Reaktion sogar für den Betrieb chemischer Laser in Frage kommt.<ref>{{Literatur |Autor=William Felder, Arthur Fontijn |Titel=HTFFR kinetics studies of Sn/N2O, a highly efficient chemiluminescent reaction|Sammelwerk=Journal of Chemical Physics|Band=41|DOI=10.1063/1.436688|Datum=1978|Seiten=1112–1120}}</ref>
Die beobachteten Emissionslinien konnten den elektronischen Übergängen [a 3Σ+–X 1Σ] und [b 3Π–X 1Σ] zugeordnet werden.

== Störungen ==
Befindet sich in der Probe auch eine größere Menge [[Arsen]] kann dieser Nachweis gestört werden, da auch [[Arsenwasserstoff]] mit fahlblauer Flamme verbrennen kann. [[Niob]] kann durch ähnlich [[Lumineszenz|lumineszierende]] Verbindungen einen falsch positiven Nachweis ergeben.<ref name="jander-blasius"/>

== Weblinks ==
{{Wikibooks|Praktikum Anorganische Chemie/ Zinn#Nachweis mittels Leuchtprobe|Praktikum Anorganische Chemie}}

== Einzelnachweise ==
<references/>

[[Kategorie:Nachweisreaktion]]

Leuchtprobe - Versionsgeschichte

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