Experimente der Kategorie "Säuren und Alkalien/ S-B-Reaktionen"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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CfL: Reaktion von Zitronensäure mit Natriumhydroxid | Neutralisation und entstehung einer Salzlösung | In einem Mörser verreibt man wasserfreie Zitronensäure und Natriumhydroxid in einem äquimolaren Verhältnis (also z.B. 1,6 g Zitronensäure und 1,0 g Natriumhydroxid oder ein Vielfaches davon). Mit diesem Gemisch füllt man mit Hilfe eines langen Trichters ein Reagenzglas etwa 2 cm hoch und spannt dieses fast waagerecht ein. Dadurch wird verhindert, dass das während der Reaktion gebildete Wasser sofort wieder in den verbleibenden Feststoff zurückläuft. Dann erhitzt man vorsichtig mit fächelnder Flamme. Sobald eine Reaktion einsetzt, wird der Brenner sofort entfernt. Nach beendeter Reaktion prüft man die am Rand des Reagenzglases entstandene klare Flüssigkeit mit dem Watesmo-Papier oder wasserfreiem Kupfersulfat (Bei sorgfältigem Einfüllen der Reaktionsmischung kann das Wasser auch mit Universalindikatorpapier auf seinen pH-Wert getestet werden.). Anschließend löst man den verbliebenen festen Rückstand vollständig in neutralem Leitungswasser (evtl. dazu leicht Erwärmen) und gibt einige Tropfen Universalindikator hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol), Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei), Natriumhydroxid (Plätzchen), Citronensäure (wasserfrei) |
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Darstellung und Eigenschaften von Schwefelsäure | Thermische Zersetzung von Eisen(II)-sulfat; Gewinnung von 'Vitriolsäure' | In einem schräg eingespannten Duran-Rggl. erhitzt man gemäß Anleitung Eisen(II)-sulfat zunächst mit schwacher, dann 10 min lang mit starker Gasbrennerflamme. Die entstehenden Gase werden in einen Erlenmeyerkolben mit etwas dest. Wasser eingeleitet. Danach verschließt man den Kolben und schüttelt ihn kräftig. Die entstandene Lösung wird auf 2 Rggl. verteilt. Man prüft zum Einen mit Indikatorpapier und zum Anderen mit Bariumchlorid-Lösung und etwas Salzsäure. Zusätzlich spült man die öligen Tröpfchen am Stopfen des Duranglases in ein Rggl. und prüft ebenfalls mit Bariumchlorid-Lösung und etwas Salzsäure. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Schwefeltrioxid, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Bariumchlorid-Lösung (wässrig (w: 3-25%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Katalytische Oxidation von Ammoniak | Darstellung von Salpetersäure (Modellversuch) | In einem schwer schmelzbaren Rggl. wird folgende Schichtung von unten aufgebaut: Kaliumpermanganat - Gemisch Ammoniumcarbonat/Calciumhydroxid - Glaswollepfropfen - Chrom(III)-oxid - Glaswollepfropfen Das Reagenzglas ist mit einem Stopfen verschlossen, der ein gewinkeltes Glasrohr trägt, was die gasf. Reaktionsprodukte in eine Vorlage mit Wasser und blauer Lackmus-Lösung führt. Man spannt das präparierte Glas waagerecht ein und erhitzt zunächst den Chrom(III)-oxid-Katalysator und danach die Stoffe im unteren Teil. | Lehrerversuch | Kaliumpermanganat, Ammoniumcarbonat, Calciumhydroxid, Salpetersäure (rauchend, (w: >70%)) |
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Mit Schwefel zur Säure | Herstellung und saure Reaktion von Schwefeldioxid | In einen Erlenmeyerkolben taucht man brennenden Schwefel (Schwefelfaden oder Draht mit Schwefeltropfen). Danach gibt man etwas Wasser in den Kolben, schüttelt durch und prüft die Flüssigkeit mit Indikator-Lösung oder Indikatorpapier. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schweflige Säure (0,5 - 5% Schwefeldioxid), Schwefeldioxid (freies Gas), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol) |
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Darstellung von Chlorwasserstoff (Labortechnik) | Reaktion von Schwefelsäure mit Natriumchlorid | In einen Kolben gibt man eine größere Portion Natriumchlorid und feuchtet diese mit wenig Wasser an. Aus einem Tropftrichter lässt man langsam konz. Schwefelsäure auf das Salz tropfen, leitet das entstehende Gas aus und führt es zum Trocknen durch eine Waschflasche mit konz. Schwefelsäure. | Lehrerversuch | Chlorwasserstoff (wasserfrei), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%) |
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CfL: Bestimmung des Gehaltes an Essigsäure in Haushaltsessig | Quantitative Bestimmungen von Säuren und Laugen (Alltagsstoffen) | In einen Messzylinder werden 10 Milliliter Haushaltsessig gegeben und mit dest. Wasser auf 50 Milliliter aufgefüllt. Die Lösung wird in ein Becherglas gegossen und mit Universalindikator versetzt. Die Bürette füllt man mit Natronlauge und titriert unter Rühren in 0,5-Milliliter-Schritten bis zum Umschlagspunkt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol) |
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CfL: Bestimmung des Gehaltes an Säure in Klarspüler | Quantitative Bestimmungen von Säuren und Laugen in Alltagsstoffen | In einen Messzylinder werden 10 mL Klarspüler gegeben und mit dest. Wasser auf 50 mL aufgefüllt. Die Lösung wird in ein Becherglas gegossen und mit Universalindikator versetzt. Die Bürette füllt man mit Natronlauge (c=0,5 mol/L) und titriert unter Rühren in 0,5-mL-Schritten bis zum Umschlagspunkt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Citronensäure-Monohydrat, Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol) |
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Phosphor verbrennen / Bildung von Phosphorsäure | Herstellung und saure Reaktion von Diphosphorpentoxid | In einen Standzylinder mit einem guten Bodensatz Wasser, das mit etwas Indikatorlösung versetzt wurde, hält man eine Verbrennungslöffel mit brennendem roten Phosphor. Der entstehende weiße Rauch löst sich langsam im Wasser unter Bildung von Phosphorsäure. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phosphor (rot), di-Phosphor(V)-oxid |
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Schwefel verbrennen / Bildung von Schwefliger Säure | Herstellung und saure Reaktion von Schwefeldioxid | In einen Standzylinder mit einem guten Bodensatz Wasser, das mit etwas Indikatorlösung versetzt wurde, hält man eine Verbrennungslöffel mit brennendem Schwefelpulver. Das entstehende farblose Gas löst sich langsam im Wasser unter Bildung von Schwefliger Säure. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefel, Schwefeldioxid (freies Gas), Schweflige Säure (0,5 - 5% Schwefeldioxid) |
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Pufferwirkung des Bodens | Reaktion von Salzsäure mit Bodenbestandteilen | In einen Tropftrichter (alternativ: Auslaufglocke o. PET-Trinknippelflasche) wird auf einer dicken Watteunterlage eine gut durchfeuchtete Bodenprobe eingebracht. Man gießt eine Portion 0,1M Salzsäure auf die Probe und fängt die durchlaufende Flüssigkeit in einem Glas auf. Der pH-Wert der Salzsäure wird mit dem gemessenen pH-Wert im Eluat verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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Einfluss des Zerteilungsgrades auf die Reaktionsgeschwindigkeit | Calciumcarbonat-Salzsäure-Reaktion | In einer dreigeteilten Petrischale legt man jeweils die gleiche Menge an Calciumcarbonat vor - Marmorstück, Marmorgries, Kalkpulver. Zeitgleich bringt man in alle drei Kammern wie beschrieben die Salzsäure ein und misst die jeweiligen Reaktionszeiten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Kalknachweis in unbekannten Proben | Kohlendioxidbildung als augenfälliges Indiz | In einer Petrischale gibt man mittels Pipette einige Tropfen der verd. Säuren auf die Materialprobe. Man prüft, ob sich sichtbar Gase entwickeln. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Essigsäure (w=____% (25-90%)), Citronensäure-Monohydrat |
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Gebrannter Kalk als Düngemittel | Wirkung der Ammoniumsulfat-Branntkalk-Kombination | In einer Porzellanschale werden drei Spatelportionen Ammoniumsulfat und eine Spatelportionen Calciumoxid intensiv vermischt. Im Abzug oder bei starker Lüftung setzt man dem Gemisch einige Tropfen Wasser zu. Man prüft die entstehenden Gase vorsichtig im Geruch und mit feuchtem Lackmuspapier. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumoxid, Ammoniak (freies Gas) |
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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: Die zersetzende Wirkung von „Rohrfrei“ | Abbau organischer Substanzen durch "Rohrfrei" | In je ein Reagenzglas gibt man eine Probe der zu untersuchenden Substanz, 5 g "Rohrfrei" und 5 mL Wasser. Die Ansätze werden beobachtet und die Reagenzgläser zur Temperaturkontrolle kurz angefasst. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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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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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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Umgang mit Säuren (Vorsichtsmaßnahmen) | Einwirkung auf andere Stoffe | In zwei Petrischalen werden jeweils kleine Stücke von Fleisch, Holz, Filterpapier und Kleiderstoff bereit gestellt. Mit der Pipette tropft man auf die eine Serie jeweils etwas Schwefelsäure, auf die andere entsprechend Salzsäure und lässt einige Minuten einwirken. In zwei Rggl. gibt man jeweils wenige ml konz. Salzsäure und Ammoniak-Lösung und stellt die beiden Gläser eng nebeneinander. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Ammoniumchlorid |
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CfL: Untersuchen der Wirkungsweise von Brausepulver | Kohlenstoffdioxid-Freisetzung für Treibzwecke | Je 0,5 g Natriumhydrogencarbonat und Weinsäure werden im Reagenzglas mit 5 mL Wasser versetzt. Nach beendeter Reaktion dampft man einen Teil der Lösung vorsichtig auf einem Uhrgläschen oder im Reagenzglas ein. | Lehrer-/ Schülerversuch | L(+)-Weinsäure |
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CfL: Nähere Untersuchung der Produkte der Marmor (Kalk) - Säure - Reaktion | Bildung eines kristallinen Rückstand (Salz) und von Kohlenstoffdioxid | Je ein Reagenzglas wird etwa zu einem Drittel mit einer zu untersuchenden sauren Lösung gefüllt und mit einigen Tropfen Indikator versetzt. Dann lässt man 1-2 cm hoch Stückchen Marmor (Kalk) in die Lösungen fallen und setzt rasch die mit Calciumhydroxid-Lösung gefüllten Gärröhrchen auf. (Das Gas kann man anstatt durch ein Gärröhrchen auch über eine Ableitung in ein zweites Reagenzglas mit Kalkwasser oder Barytwasser leiten.) Nach einigen Minuten (bei schwach sauren Lösungen länger) entnimmt man aus den Lösungen jeweils einige Tropfen, gibt diese auf ein Uhrglas, dampft zunächst vorsichtig ein und erhitzt dann kräftig. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumhydroxid |
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