Herstellung von Salzen verschiedener Säuren - Lehrer
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CH / Bs PRAKTIKUM SÄUREN UND SALZE HERSTELLUNG VON SALZEN VERSCHIEDENER SÄUREN Grundlagen: Zusammensetzung von SÄUREN: Zusammensetzung von SALZEN: bzw.: SÄUREWASSERSTOFF / SÄUREREST METALL / NICHTMETALL METALL / SÄUREREST Reagieren Säuren mit UNEDLEN METALLEN, so bildet sich elementarer Wasserstoff (H2); aus dem METALL und dem SÄUREREST entsteht ein SALZ. UNEDLES METALL + SÄURE WASSERSTOFF + SALZ der Säure ÜBERSICHT ÜBER EINIGE WICHTIGE SÄUREN SÄURE FORMEL NAME SÄURE REST ZUSAMME NAME NSETZUN G Verhält sich wie Element aus Gruppe HCl Chlorwasserstoff Lösung: Salzsäure Cl Chlorid 7 H2SO4 Schwefelsäure SO4 Sulfat 6 HNO3 Salpetersäure NO3 Nitrat 7 H3PO4 Phosphorsäure PO4 Phosphat 5 H2CO3 Kohlensäure CO3 Carbonat 6 Geräte: SALZE FORMEL NAME NaCl MgCl2 Natriumchlorid Magnesiumchlorid Na2SO4 CaSO4 NaNO3 Mg(NO3)2 Na3PO4 Ca3(PO4)2 Na2CO3 MgCO3 Natriumsulfat Calciumsulfat Natriumnitrat Magnesiumnitrat Natriumphosphat Calciumphosphat Natriumcarbonat Magnesiumcarbonat Spatel, Reagenzgläser, Reagenzglasgestell, Filtertrichter, Filterpapier, Filtrierstativ, Kristallisierschalen, kurzes Glasröhrchen, durchbohrter Gummistopfen (passend für Reagenzglas), Feuerzeug. Chemikalien: Metalle: Säuren: Zink-Pulver, Eisen-Pulver, Calcium, Magnesium-Späne, Aluminium-Pulver verdünnte Salzsäure (Xi), verdünnte Schwefelsäure (Xi), verdünnte Phosphorsäure (Xi), verdünnte Salpetersäure (Xi) Durchführung: 1. Herstellung verschiedener Salze Stelle ein Reagenzglas in das Reagenzglasgestell. Fülle das Reagenzglas etwa zur Hälfte mit der verdünnten Lösung einer der genannten Säuren. Gib nun zunächst eine kleine Portionen eines der genannten Metalle zu. Warte ggf. bis die Reaktion nicht mehr heftig verläuft und füge dann weitere kleine Portionen des Metalls zu. Wiederhole dies solange, bis die Gasentwicklung weitgehend zum Erliegen gekommen ist. Achte darauf, dass sich am Ende der Reaktion noch etwas von dem Metall im Reagenzglas befindet. NOTIERE DEINE BEOBACHTUNGEN ! D:\75805665.doc CH / Bs PRAKTIKUM Befestige nun den Filtertrichter am Stativ, falte ein Filterpapier entsprechend nebenstehender Abbildung und gib es in den Filtertrichter: Beschrifte eine kleine Kristallisierschale mit - deinem Namen - dem Namen des verwendeten Salzes und - dem Namen der verwendeten Säure (Einen Stift erhältst du vom Lehrer.). Stelle diese Kristallisierschale unter den Filtertrichter. Gieße die Lösung aus dem Reagenzglas in den Filter. Gib das Filtrat beim Lehrer ab – es muss ca. eine Woche ruhig stehen bleiben. SÄUREN UND SALZE Verfahre entsprechend mit einem anderen Metall und einer anderen Säure. 2. Nachweis von Wasserstoff Stelle ein Reagenzglas in das Reagenzglasgestell. Fülle ca. 3 cm hoch eine der Säurelösung in das Reagenzglas. SÄURE: __________________________________________ Schiebe das Glasöhrchen vorsichtig in den durchbohrten Stopfen und versuche, ob er sich dicht auf das Reagenzglas setzen lässt. Gib einen Spatel Magnesium-Späne in das Reagenzglas, setze sofort den durchbohrten Stopfen auf das Reagenzglas und stülpe ein zweites Reagenzglas über das Glasröhrchen. Warte einige Zeit und nimm dann das obere Reagenzglas vom Röhrchen weg – verschließe es sofort mit deinem Daumen. Entzünde das Feuerzeug oder ein Streichholz und halte die Öffnung des Reagenzglases an die Flamme. BEOBACHTUNG: _____________________________________________________ Entsorgung und Nachbereitung: Gib die Filterpapiere mit dem Filterrückstand in das vom Lehrer bereit gestellte Gefäß. Reinige alle Glasgeräte gründlich mit Wasser und ggf. Reagenzglasbürste. Spüle alle Glasgeräte mit etwas destilliertem Wasser nach und hänge sie auf das Trockengestell. Bringe alle anderen Geräte und Chemikalien an ihren Platz zurück – falls du nicht genau weißt, wohin sie gehören, bitte den Lehrer fragen! Gib die Lösungen in den Kristallisierschalen beim Lehrer ab. Aufgaben: Formuliere für alle durchgeführten Reaktionen jeweils eine Reaktionsgleichung und benenne das hergestellte Salz. Was bedeutet die Kennzeichnung (Xi) bei den oben aufgeführten Säuren? Informiere dich ggf. in deinem Chemie-Buch. Nach etwa einer Woche: Notiere, was in den Kristallisierschalen zu beobachten ist. D:\75805665.doc CH / Bs PRAKTIKUM SÄUREN UND SALZE HINWEISE FÜR DEN LEHRER: Man wird sich vielleicht fragen, wie die Schüler der Klasse 9 mit dem Erstellen der Reaktionsgleichungen zurecht kommen sollen. Dies bedarf einiger Erläuterungen: Bereits beim Kapitel „Sauerstoff“ führe ich das Erstellen vollständiger Reaktionsgleichungen ein. Dabei geben ich den Schülern einige „MERKHILFEN“ an die Hand, damit diese keine FORMELN auswendig lernen müssen und weise darauf hin, dass die Erklärung für diese Merkregeln erst viel später (Klasse 10 – Atombau und Bindung) erfolgen wird. Die Ermittlung der Zusammensetzung einer Verbindung wird – im üblichen Gang der Klasse 9 – als „Beweis“ anhand der Analyse von Silberoxid nachgeliefert. Diese Merkregeln sind: 1. Die kleinsten Teilchen der Elemente verbinden sich häufig so miteinander, dass die Summe ihrer Gruppennummern, unter Berücksichtigung des Verbindungsverhältnisses, ACHT oder möglichst kleine VIELFACHE VON ACHT ergibt. BEISPIELE: Natrium reagiert mit Sauerstoff: 21 +16 = 8 Na:O = 2:1 Na2O1 Magnesium reagiert mit Sauerstoff: 12 + 16 = 8 Mg : O = 1 : 1 Mg1O1 Magnesium reagiert mit Chlor: 12 + 27 = 16 Mg : Cl = 1 : 2 Mg1Cl2 Kohlenstoff reagiert mit Sauerstoff: 14 + 26 = 16 C : O = 1 : 2 C1O2 Aluminium reagiert mit Sauerstoff: 23 + 36 = 24 Al : O = 2 : 3 Al2O3 usw. 2. Metalle, welche im „Innern“ des Periodensystems stehen, verbinden sich sehr oft, wie Elemente aus der Gruppe 2. Z.B.: Eisen reagiert mit Schwefel: 12 + 16 = 8 Fe : S = 1 : 1 Fe1S1 Auf dieser Basis erkläre ich den Schülern hier, welcher „Gruppe des Periodensystems“ der Rest einer komplizierter aufgebauten Säure entspricht. Da z.B. bei H2SO4 der REST der SCHWEFELSÄURE (SO4) zwei Wasserstoff-Teilchen bindet 8 - 21 = 6 SO4 verhält sich wie ein Element, das in der Gruppe 6 steht; analog für NO3-REST wie Gruppe 7, für PO4-REST wie Gruppe 5. Daher sind die Schüler hier in der Lage die Verhältnisformeln dieser Salze zu erstellen (NICHT AUSWENDIG ZU LERNEN !!) und Reaktionsgleichungen zu formulieren. D:\75805665.doc
