pra_ammoniak_leitfaehigkeit - lehrer.uni

CH / Bs
PRAKTIKUM
PROTOLYSEN
AMMONIAK-LÖSUNG aus AMMONIAKGAS
GERÄTE:
Netzgerät (Wechselspannung) oder Netztrafo, 2 Multimeter, Kabel, Krokodilklemmen, Stativmaterial, Becherglas (50 mL, hohe Form),
Spritze (10 mL), Glasstab
CHEMIKALIEN:
Ammoniak, konz. [C,T], dest. Wasser
VERSUCHSAUFBAU:
▫ Du erhältst vom Lehrer einen Korkstopfen, in den drei Kanülen eingebracht sind. Befestige einen dieser Korkstopfen so an einem Stativ
(Korkstopfen mit Klemme fixieren), dass die Kanülen möglichst weit in ein
untergestelltes Becherglas eintauchen.
▫ Baue nun einen Stromkreis gemäß folgender Schaltskizze auf (befestige mit Hilfe
der Krokodilklemmen die Kabel an den beiden äußeren Kanülen):
▫ Einstellung am Voltmeter: 30 V Wechselspannung
▫ Einstellung am Ampèremeter: 2 mA Wechselstrom
▫ Lasse die Schaltung vor Inbetriebnahme vom Lehrer abnehmen.
DURCHFÜHRUNG:
▫ Fülle nun in das Becherglas so viel dest. Wasser ein, dass die Kanülen ca. 1 cm
tief eintauchen und schalte die Stromversorgung und die Messgeräte ein.
▫ Stelle am Netzgerät eine Spannung von U = 6 V ein und halte diese während der
gesamten Messung konstant.
▫ Notiere Stromstärke und Spannung in der unten stehenden Tabelle.
BEACHTE: Falls die Stromstärke den Messbereich deines Ampèremeters zu
übersteigen droht: Messbereich auf 20 mA ändern.
▫ Entnimm nun der auf dem Lehrertisch stehenden Flasche mit der konzentrierten
Ammoniak-Lösung eine Probe von V = 10 mL gasförmigem Ammoniak. Dazu
gehst du folgendermaßen vor:
Eine Spritze (ohne Kanüle wird auf die Öffnung der Flasche aufgesetzt und dann
langsam durch Hochziehen des Kolbens bis zur 10 mL-Marke mit dem über der
Lösung stehenden Ammoniakgas gefüllt. Die Flasche mit der konz. AmmoniakLösung ist sofort wieder zu verschließen.
▫ Setze nun diese Spritze auf die mittlere Kanüle auf und drücke langsam das Gas aus der Spritze in die Flüssigkeit im Becherglas. Rühre
dabei vorsichtig die Flüssigkeit im Becherglas mit dem Glasstab um.
▫ Notieren Stromstärke und Spannung.
▫ Nimm die Spritze von der Kanüle und hole dir eine weitere Probe Ammoniakgas.
Verfahre analog wie vorher; wiederhole dies bis insgesamt V = 100 mL Ammoniakgas in die Flüssigkeit eingeleitet wurden.
▫ Gib einige Tropfen Bromthymolblau-Lösung in die Lösung im Becherglas.
WERTETABELLE:
V(NH3) in mL
U in V
I in mA
R in 
 in mS
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
NACHBEREITUNG und ENTSORGUNG:
▫ Schalte das Netzgerät und die Messgeräte aus.
▫ Ziehe den Kolben aus der Spritze, reinige beide mit dest. Wasser
▫ Gieße die Lösung im Becherglas in den Entsorgungsbehälter "Alkalische Lösungen"
▫ Löse die Krokodilklemmen von den Kanülen, entnimm den Korkstopfen und spüle die Kanülen gründlich mit dest. Wasser aus. Gib den
Korkstopfen mit den Kanülen beim Lehrer ab.
AUSWERTUNG:
1 Berechne in der Tabelle die Werte der Spalten "Widerstand" und "elektrische Leitfähigkeit".
INFO:
Der elektrische Widerstand ist der Quotient aus Spannung (in V) und Stromstärke (in A) und wird in  angegeben.
Die elektrische Leitfähigkeit ist der Kehrwert des elektrischen Widerstandes und wird in S (Siemens) gemessen:
1S 
2
3
4
1
1
Fertige ein Diagramm "Elektrische Leitfähigkeit" über "Volumen Ammoniakgas" an.
Formuliere zu diesem Versuch eine Reaktionsgleichung.
Erkläre den Verlauf der Kurve in deinem Diagramm.
D:\747101897.doc
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PRAKTIKUM
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HINWEISE FÜR DEN LEHRER:
1
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5
Vorbereitung der Korkstopfen:
In die Korkstopfen mit einem möglichst dünnen Bohrer oder einer alten Kanüle drei Löcher bohren. Erst in
diese Bohrungen die neuen Kanülen einsetzen, da diese sonst durch Korkmehl verstopft werden können.
Kanülen an der Spitze kappen, um Verletzungsgefahr zu reduzieren: Entweder Spitze absägen oder mit
Trennscheibe abschleifen.
Nachbereitung:
Die mit dest. Wasser gereinigten Kanülen und die gereinigten, auseinandergenommenen Spritzen im
Trockenschrank trocknen (60° C sind kein Problem). Damit wird Rostbildung vermieden und die Anordnung
kann mehrmals benutzt werden.
Die Angabe über die Einstellung der Messgeräte hängt von den Messgeräten ab, die in der Sammlung
vorhanden sind, das muss evtl. angepasst werden.
Das Ammoniakgas wird am besten der Vorratsflasche mit konz. NH3 entnommen, da hier die höchste
Konzentration vorliegt. Bei vielen Entnahmen während der Versuchsreihe empfiehlt es sich, die Flasche
zwischendurch (verschlossen) zu schütteln um eine möglichst hohe Ammoniakkonzentration im Gasraum zu
erreichen. Um eine Benetzung der Spritzen mit Ammoniak-Lösung zu vermeiden, wird am besten ein
durchbohrter Stopfen auf die Öffnung der Flasche gesteckt. So kommen die Spritzen nur mit diesem Stopfen in
Kontakt.
Weiterführung (auch für Klasse 11) kann eine analoge Versuchsdurchführung mit Benzin bzw. einem Alkohol
sein.
Messwerte, die von Schülern im Rahmen eines Praktikums aufgenommen wurden:
V(NH3)
in mL
U in V
I in mA
R in 
 in mS
D:\747101897.doc
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
6
0
6
0,3
19737
0,051
6
0,94
6383
0,16
6
1,18
5085
0,2
6
1,34
4478
0,22
6
1,92
3125
0,32
6
2,4
2500
0,4
6
3,5
1714
0,58
6
4,16
1442
0,69
6
4,66
1288
0,78
6
5,56
1080
0,93