Experimente der Kategorie "Säuren und Alkalien/ S-B-Reaktionen"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Protolyse in Salzlösungen | Tüpfeltechnik mit mehreren Indikatoren | Vorbereitend stellt man Salzlösungen gleicher Konzentration von Natriumhydrogensulfat, Natriumdihydrogenphosphat, Ammoniumchlorid, Natriumchlorid Natriumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat, Magnesiumoxid, Natriumhydroxid u.ä. her. Auf einer Tüpfelplatte werden wenige Tropfen dieser Salzlösungen jeweils mit Universalindikator-, Bromthymolblau- Lackmus- oder Rotkohlsaft-Lösungen zusammengebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Natriumcarbonat-Decahydrat, Natriumhydrogensulfat-Monohydrat, Ammoniumchlorid |
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Verdünnen von Ameisensäure bzw. Essigsäure | Unterschiede im Leitfähigkeitsverhalten beim Verdünnen | Zu einer vorgelegten Portion Ameisensäure bzw. Eisessig wird aus einer Bürette langsam Wasser hinzu getropft. Die Leitfähigkeit der Lösung wird dabei permanent gemessen und aufgezeichnet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (100 %ig, Eisessig), Ameisensäure (konz. w=_____% (>80%)) |
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Reaktion von Laugen mit Aluminium | Unterschiedlich starke Laugen | Gemäß Anleitung werden kleine Aluminium-Blechstücke in drei Abdampfschalen gegeben. Man stellt in Messzylindern die notwendigen Portionen an konz. Natronlauge und konz. Barytwasser bereit, ebenso konzentrierte Ammoniak-Lösung. Man gießt die beiden ersten Laugen jeweils zum Aluminium und misst die Reaktionsdauer. Der dritte Versuch, die Reaktion von Aluminium mit Ammoniak-Lösung, wird im Abzug durchgeführt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (konz. w= 32%), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Bariumhydroxid-Lösung (wässrig, gesättigt (w: ca. 7%)) |
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Wettlauf von Gasen | Unterschiedliche Diffusionsgeschwindigkeit von Chlorwasserstoff und Ammoniak | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. Man vermischt wie beschrieben die Natriumalginat-Lösung mit Universalindikator-Lösung. Zur Herstellung der Alginat-Bällchen tropft man langsam mittels Pipette diese Mischung in die Calciumchlorid-Lösung. Die Bällchen werden mit feinem Sieb getrennt und mit Wasser gewaschen. Ein Glasrohr wird gemäß Beschreibung mit den grünlichen Alginatbällchen in einer langen Reihe angeordnet befüllt. Man bringt einen mit Konz. Salzsäure getränkten Wattebausch in die eine Öffnung und einen mit konz. Ammoniak-Lösung getränkten in die andere Öffnung des Glasrohres ein. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Calciumchlorid-Dihydrat, Salzsäure (rauchend (w= 37%)), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol) |
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CfL: ph-abhängige Löslichkeit von Aluminiumhydroxid | Unterschiedliche Löslichkeit von Aluminiumhydroxid im direkten pH-Wert-Vergleich | In zwei Bechergläser gibt man je 30 ml Salzsäure bzw. Natronlauge und eine gemörserte Tablette Aludrox®. Man temperiert beide Lösungen auf den Heizplatten auf 40°C und rührt ca. 10 Minuten. Dann werden die Lösungen in die beiden anderen Bechergläser filtriert und anschließend vereinigt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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Kalkstein und Dolomit unterscheiden | Unterschiedliche Reaktion im Kontakt mit Salzsäure | Bei Raumtemperatur werden beide Proben bzw. Steinstücke mit verd. Salzsäure beträufelt. Nur Kalkstein (Calciumcarbonat) reagiert sofort unter Kohlendioxidfreisetzung. Heiße Salzsäure zeigt allerdings auch bei Dolomit eine sichtliche Reaktion. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Salzsäure reagiert mit Salzen. | Unterschiedliche Reaktionen mit Gasfreisetzung | Reagenzglasversuche: Zu jeweils einer Spatelspitze von Calciumcarbonat, Magnesiumsulfat, Eisensulfid und Natriumacetat wird wenig verd. Salzsäure gegeben. Die Probe wird ggf. vorsichtig erwärmt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Schwefelwasserstoff (Druckgas), Essigsäure (w=____% (25-90%)) |
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Herstellung von Natronlauge | Untersuchung der Eigenschaften | Natriumhydroxid-Plätzchen werden in einem Becherglas mit dest. Wasser unter Rühren Unter Temperaturkontrolle aufgelöst. In einem Rggl. wird eine Portion der entstandenen Lösung mit wenig Phenolphthalein-Lösung versetzt. Zu einer zweiten Portion der Lösung gibt man in einem Rggl. einen Streifen Aluminiumblech. Zum Starten der Reaktion wird ggf. in der Brennerflamme erwärmt. Man hält ein zweites Rggl. mit der Öffnung nach unten über das erste, um das entstehenden Gas aufzufangen. Damit wird die Knallgasprobe durchgeführt. Ein mit Kohlendioxid gefülltes Rggl. wird mit der Öffnung nach unten in die restliche Natriumhydroxid-Lösung im Becherglas gestellt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Natronlauge (w=____% (>5%)), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Wasserstoff (freies Gas) |
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Säurestärke | Untersuchung der Reaktiongeschwindigkeit | Gemäß Angaben werden 0,5-molare Lösungen von Schwefelsäure, Phosphorsäure und Weinsäure hergestellt. Reagenzglasversuche: In einige ml der jeweiligen Säure wird gleichzeitig ein kurzes blankes Stück Magnesiumband gegeben. Man misst die Zeit bis zur völligen Auflösung der Metallstücke in der Säure. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), ortho-Phosphorsäure (ca. 85 %ig), L(+)-Weinsäure, Magnesium (Band, Stücke) |
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Säuren und Alkalien im häuslichen Bereich | Untersuchung von Lösungen häuslicher Substanzen | Aus Rotkraut, Zwiebel, Brombeeren (alternativ: Brombeermarmelade) und Schwarztee stellt man wässrige Extrakte her und verteilt sie als Indikator-Flüssigkeit auf je 3 Gläser. Dann setzt man der einen Serie etwas Speiseessig, der anderen Seifenlösung und der dritten etwas Zitronensaft zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)) |
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CfL: Veränderte Wirkung der filtrierten Aluminiumhydroxid-Puffer-Lösung | Veränderung der Pufferwirkung | Die Lösung aus Versuch "CfL: Zugabe von Säure zur Lösung aus dem vorherigen Versuch" wird mit Hilfe des Trichters und des Filters in das neue Becherglas filtriert, wieder auf 40°C temperiert und der pH-Wert gemessen. Dann gibt man 10 ml Salzsäure hinzu und beobachtet den pH-Wert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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CfL: Reaktion von Salmiak-Pastillen mit Natriumhydroxid | Verdrängungsreaktion - starke und schwache Alkalien | In das Reagenzglas gibt man 3-4 Salmiak-Pastillen, etwa doppelt so viele Natriumhydroxid-Plätzchen und 2 mL Wasser. Das Gemisch wird mit einem Brenner leicht erwärmt und an die Öffnung ein angefeuchtetes Stückchen Indikatorpapier gehalten. Wenn sich dieses verfärbt, kann man vorsichtig eine Geruchsprobe machen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak (freies Gas), Natriumhydroxid (Plätzchen), Ammoniumchlorid |
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CfL: Modell eines Kohlendioxid-Feuerlöschers | Verdrängungsreaktion - starke und schwache Säure | Man entzündet eine Teekerze und stellt sie in das Becherglas. Dann gibt man in den Erlenmeyerkolben drei Spatellöffel Natriumhydrogencarbonat (oder drei gemörserte Tabletten-Bullrich-Salz bzw. fünf Spatellöffel Backpulver), fügt drei Spatellöffel feste Zitronensäure sowie 5 mL Wasser hinzu und verschließt rasch den Kolben mit einem durchbohrten Stopfen und dem gewinkelten Ableitungsrohr. Die Öffnung des Ableitungsrohres hält man sofort an den inneren Rand das Becherglas, ohne die brennenden Kerze direkt „auszupusten“! | Lehrer-/ Schülerversuch | Citronensäure (wasserfrei) |
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CfL: Reaktion von Natriumhydrogencarbonat mit anderen Säuren | Verdrängungsreaktion - starke und schwache Säure | In die Reagenzgläser gibt man je 0,25 g Natriumhydrogencarbonat und fügt dann jeweils 5 mL der verschiedenen Säurelösungen hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (w=____% (10-25%)), Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Schwefelsäure (konz. w: >15%), Citronensäure-Monohydrat |
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CfL: Untersuchung der Wirkungsweise von Brausepulver | Verdrängungsreaktion - starke und schwache Säuren | In je ein Reagenzglas gibt man 1 g Natriumhydrogencarbonat bzw. 2 g Weinsäure (alternativ 2 g Zitronensäure), fügt dann jeweils 10 mL Wasser hinzu und schüttelt so lange, bis sich eine klare Lösung gebildet hat. Dann vereinigt man beide Lösungen zügig in einem der Reagenzgläser (Vorsicht! Ansatz schäumt über!). Der Versuch kann wiederholt werden, indem man zunächst die beiden Feststoffe vermischt und anschließend Wasser hinzu gibt. | Lehrer-/ Schülerversuch | L(+)-Weinsäure, Citronensäure-Monohydrat |
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CfL: Umsetzung von Lötstein mit "Rohrfrei" (alternativer Springbrunnenversuch) | Verdrängungsreaktion mit Ammoniakfreisetzung und pH-Wertveränderung | Der Versuch wird gemäß Anleitung aufgebaut. Der Schlauch wird auf das Ableitungsrohr im Stopfen aufgesetzt und das Glasrohr mit ausgezogener Spitze am anderen Ende des Schlauchs wie beschrieben befestigt. In Reagenzglas (2) gibt man einige Milliliter Rotkohlindikator, füllt es zu etwa drei Vierteln mit Wasser und säuert die Lösung mit einigen Tropfen Salzsäure an. In Reagenzglas (1) gibt man zuerst 1,5 g gemahlenen Lötstein und darüber 1,5 g "Rohrfrei" (Es dürfen sich keine Aluminiumkörner in der Probe befinden! Das Glasrohr wird nun gerade so weit in die Lösung von Reagenzglas (2) eingetaucht, dass noch kein Wasser durch die ausgezogene Spitze in den Schlauch gelangt. Zum Starten der Reaktion werden mit der Einwegspritze 1,2 mL Wasser in das Reagenzglas (1) gegeben und dieses sofort fest mit dem durchbohrten Stopfen verschlossen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Ammoniumchlorid, Natriumhydroxid (Plätzchen), Ammoniak (freies Gas) |
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Ethansäure reagiert mit Magnesium | Verdünnte Ethansäure (Essigsäure) reagiert mit Magnesium. | Reagenzglasversuch: Bei der Reaktion von verdünnter Ethansäure (Essigsäure) mit Magnesium wird Wasserstoffgas freigesetzt, das sich auffangen und entzünden lässt. Alternative: Zum Vergleichen der Reaktionsintensität bei schwach verdünnter, starkverdünnter und unverdünnter Essigsäure bringt man ein cm-Stück Magnesiumband in den Kammern einer geteilten Petrischale mit der jeweiligen Säure zur Reaktion. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (w=____% (10-25%)), Wasserstoff (freies Gas), Essigsäure (w=____% (>90%)) |
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Brönsted-Säuren - Bedeutung des Wassers bei sauren Lösungen (1) | Vergleich der Leitfähigkeit von Oxalsäureschmelze und -lösung | Die Leitfähigkeits-Messvorrichtung wird gemäß Anleitung zusammengebaut. In einem Porzellanschiffchen wird Oxalsäure auf einem Keramiknetz über der Gasbrennerflamme zum Schmelzen erhitzt. Man prüft ihre elektr. Leitfähigkeit. Anschließend wird ein Becherglas mit dest. Wasser auf das ausgekühlte Drahtnetz gestellt und die elektr. Leitfähigkeit geprüft. Nun fügt man die Portion Oxalsäure zu, löst sie auf und prüft erneut die elektrische Leitfähigkeit. | Lehrer-/ Schülerversuch | Oxalsäure-Dihydrat |
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Unterschiedliche Stärke von Säuren | Vergleich von Ameisensäure, Essigsäure und Salzsäure | In jeweils 20 ml von 1N-Ameisensäure, 1N-Essigsäure und 1N-Salzsäure prüft man unter gleichen Messbedingungen die elektrische Leitfähigkeit. In einem zweiten Versuch misst man die Wasserstoffentwicklung bei der Reaktion mit Magnesium. Dazu wird jeweils ein blankes Stück Mg-Band zur Säure gegeben in einen Kolben, der den Wasserstoff über einen Stopfen mit gewinkeltem Glasrohr ausleitet. Man fängt das Gas in einem Messzylinder pneumatisch auf und misst ständig das Gasvolumen gegen die Zeit. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Essigsäure (Maßlösung 1N), Ameisensäure (verd., w=_____% (2-10%)) |
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Reaktion von Trifluoressigsäureethylester mit Natriumethanolat, 4-DMAP und Natriumhydroxid | Vergleich von Reaktionsabläufen | Vorbereitend werden gemäß Anleitung die Lösungen von Natriumethanolat, von 4-DMAP und von Natriumhydroxid, ebenso die ethanolische Thymolphthalein-Indikator-Lösung. A) Man legt wie beschrieben Natriumethanolat-Lösung vor, tropft Indikator-Lösung zu, verschließt mit dem Silikonstopfen, der zwei Edelstahlelektroden und die mit Trifluoressigsäureethylester befüllte Spritze trägt und erwärmt unter Rühren auf 60 °C. An die Elektroden schaltet man eine 6-V-Wechselspannung und misst permanent die Stromstärke in mA. Nach 1 min drückt man den Inhalt der Spritze in die Reaktionslösung und misst kontinuierlich weiter. B) In analoger Versuchsdurchführung - allerdings ohne Zusatz der Indikator-Lösung nimmt man bei der Reaktion von Trifluoressigsäureethyester mit 4-DMAP eine Stromstärkenmessung in mikroAmpere vor (Zusätzlich Blindprobe mit reinem Ethanol anstelle von 4-DMAP. C) In analoger Versuchsdurchführung lässt man Trifluoressigsäureethyester mit Natriumhydroxid-Lösung reagieren. | Lehrerversuch | 4-(Dimethylamino)pyridin, Ethyltrifluoracetat, Natriumethylat, Ethanol (absolut), Natriumhydroxid (Plätzchen) |
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