ZUCKER UND SALZ IM VERGLEICH „Worin unterscheidet sich der Zucker vom Salz - außer im Geschmack?“ Aufgaben & Fragen: Führe die folgenden Versuche je einmal mit Natriumchlorid Na +Cl- (Kochsalz) und Saccharose C12H22O11 (Rübenzucker) durch. Notiere deine Beobachtungen und fasse die Ergebnisse zusammen! Welche Rückschlüsse bezüglich des Aufbaus der Verbindungen (chemische Bindung) kannst du aus den durchgeführten Versuchen ziehen? Wie lassen sich deine Versuchsergebnisse mit der Verwendung dieser Substanzen vereinbaren? Wie viel Gramm entsprechen einem Mol Natriumchlorid bzw. Saccharose? Versuche die durchgeführten Vorgänge zu erklären (theoretischer Hintergrund)! Anleitung zu den Versuchen (Feststoffe und Lösungen) 1. Farbe und Kristallform: Betrachtung unter der Stereolupe > wenn Ecken abgeschlagen (Form nicht erkennbar), dann in wenig heißem Wasser viel Feststoff lösen (heiß gesättigte Lösung?), Lösung in Uhrglas geben und langsam auskristallisieren lassen. 2. Löslichkeit (Abhängigkeit von der Temperatur): Fülle eine Eprouvette 2 cm hoch mit Feststoff, füge 4-5 ml H2O zu, schüttle kräftig und lasse ca. 10 min unter gelegentlichem Schütteln stehen. Lasse den Festkörper absitzen! Nimm die Eprouvette und markiere die Höhe des Bodensatzes. Erwärme anschließend vorsichtig über der Flamme eines Brenners unter ständigem Schütteln. 3. Schmelzverhalten: Fülle eine hitzebeständige Eprouvette ca. 1 cm hoch mit Feststoff und erhitze langsam mit dem Brenner (schütteln). 4. Verhalten in der Flamme: Gib wenig Feststoff auf eine Magnesiarinne und überprüfe das Verhalten oberhalb / in der Flamme. (vgl. Versuch zu Bindung) 5. Leitfähigkeit gleich konzentrierter Lösungen: Miss die Leitfähigkeit der hergestellten (z.B. 0,1 molaren) Lösungen. Nicht vergessen mit deionisiertem Wasser zu vergleichen! 6. pH-Wert gleich konzentrierter Lösungen: Miss den pH-Wert der hergestellten (z.B. 0,1 molaren) Lösungen. Nicht vergessen mit deionisiertem Wasser zu vergleichen! R. Steininger, E. Klemm, B. Kirchsteiger; 2004 7. Temperatureffekt beim Lösen: Zerstoße in einem Mörser (mit Hilfe des Pistills) 2 Eiswürfel mit ca. 1 Löffel Feststoff. Überführe die Mischung in eine Eprouvette und miss die Temperatur (Digitalthermometer?). 8. Reaktion mit Hefe: Fülle eine Eprouvette 1 cm hoch mit Feststoff, füge ein erbsengroßes Stück Germ zu und rühre mit einem Glasstab. Lass 2-3 min stehen. Füge 2 ml lauwarmes Wasser zu und lass weitere 5-10 min stehen. 9. Reaktion mit konzentrierter Schwefelsäure: Nur unter direkter Aufsicht! Schutzbrille! Konz. H2SO4 ist ätzend! Fülle eine schmutzige Eprouvette 1 cm hoch mit Feststoff und tropfe vorsichtig einige Tropfen konzentrierte Schwefelsäure H2SO4 zu Kommt es zu keiner Verfärbung des Feststoffes, nähere dem Rand der Eprouvette ein Stückchen angefeuchtetes Universalindikatorpapier. 10. Reaktion mit Silbernitrat Füge zu 1 ml verdünnter Salz- / Zucker-Lösung 3 Tropfen Silbernitratlösung Ag+NO311. Flammenfärbung Halte ein Magnesiastäbchen so lange in eine farblose Brennerflamme bis die anfängliche Flammenfärbung (weitgehend) verschwunden ist. Tauche nun das Stäbchen zunächst in eine Zuckerlösung und dann wieder in die Brennerflamme. Wiederhole das ganze (inkl. vorhergehender Reinigung) mit der Salzlösung. 12. Fehling’sche Probe Versetze 2 ml einer verdünnten Zucker- / Salz-Lösung mit einigen Tropfen einer halbkonzentrierten Salzsäure (HCl) und stelle die Eprouvette für 5 min in ein kochendes Wasserbad. Mische in der Zwischenzeit in einer Eprouvette je ca. 2 ml der Fehling´schen Lösungen 1 (hellblau) und 2 (farblos). Stelle die entstehende Lösung einstweilen zur Seite. Nimm die Eprouvette aus dem Wasserbad, lass kurz abkühlen und tropfe dann so lange ca. 1 molare Natronlauge (NaOH) zu, bis der pHWert (Universalindikatorpapier) der Lösung basisch ist. Füge nun die 2 ml Fehling´sche Lösung (1+2) zu und stelle die Eprouvette für einige min zurück ins kochende Wasserbad. 13. Elektrolyse: Befestige 2 Kohleelektroden im Elektrodenhalter und diesen mit einer Muffe am Stativ. Als Elektrolysegefäß dient ein Becherglas, in das die beiden Kohlestifte bis fast zum Boden reichen. Fülle das Becherglas einige cm hoch mit Salzlösung / Zuckerlösung, die mit einigen Tropfen Phenolphthalein versetzt ist. Lege nun eine Gleichspannung von ca. 10 V an und beobachte. R. Steininger, E. Klemm, B. Kirchsteiger; 2004 Zucker und Salz im Vergleich Das Wesentlichste in Kürze zusammengefasst und wiederholt: a) Zucker: Zucker gehören zur großen Gruppe der ___________________________. Sie enthalten nur ___________________-atome, die durch _______________ -bindungen zusammenhalten und als kleinste Einheit _____________________ bilden. Im Haushalt findet ____________zucker (Saccharose) Verwendung. Der einfachste Zucker ist __________zucker (Glucose), seine Formel: ____________. Er besteht aus nur einem Ring und gehört daher zur Gruppe der ______________-zucker (Monosaccharide). In der Natur wird Traubenzucker von Pflanzen aus _______________ (_____) und ____________ (_____) gebildet. Dazu ist Sonnenlicht notwendig, der Vorgang heißt ___________________. Daneben entsteht auch noch der lebensnotwendige _________________ (______). Reaktionsgleichung: _________ + _________ _________ + _______ Saccharose (_________________) entsteht wenn sich zwei Einfachzucker unter Wasserabspaltung verbinden (K___________________reaktion). Sie ist ein ___________fachzucker oder Disaccharid. Reaktionsgleichung: 2 C6H12O6 __________ + H2O Zucker sind in Wasser gut löslich, weil sie _______________-Gruppen enthalten b) Salz Im Gegensatz zu Zucker handelt es sich bei Salz um einen Stoff der _______________ Chemie. Als Salze bezeichnet man alle Stoffe, die aus ______________aufgebaut sind. Sie sind Verbindungen von _____________und ____________________, wobei das __________ seine Außenelektronen an das _______________ abgibt und beide schließlich ___ Elektronen in der äußersten Schale aufweisen. Salze bilden ______________mit _____________-gittern aus. Die meisten Salze sind in Wasser _______ löslich, weil sie __________Stoffe sind (sie zerfallen in Wasser in ihre __________) Hier ist mit Salz das ______________ gemeint. Sein chemischer Name ist __________________ seine Formel ____________. R. Steininger, E. Klemm, B. Kirchsteiger; 2004 Offene Fragen aus dem Alltag Fragen über Fragen, die sich zu diesem Thema stellen! Versuche bestehende Fragen zu beantworten und neue (vielleicht aus den Versuchen entstandene) zu formulieren! Wie lange verwendet Geschmacksverbesserung? man Salz und Zucker schon zur Warum schmeckt Natriumchlorid salzig und Saccharose süß? Wo in unserem Körper nehmen wir „süß“ und „salzig“ wahr? Salzen und zuckern wir nur um den Geschmack zu verbessern, oder haben diese beiden Substanzen noch eine andere Bedeutung / Wirkung? Warum dienen Salz und Zucker als Konservierungsstoffe? Welche Speisen konserviert man mit Salz, welche mit Zucker? Warum gibt man Reis in den Salzstreuer, aber nicht in den Zuckerstreuer? R. Steininger, E. Klemm, B. Kirchsteiger; 2004