Materialien

½ Hefewürfel, 200 mL warmes Wasser, 1L Gefrierbeutel mit Verschluss, Luftballon, Spritze (10 mL), Strohhalm, Reagenzgläser + Ständer, Becherglas (250 mL), Waage

Chemikalien

5 g Glucose, Salzsäure (w=20 %), Natriumhydrogencarbonat, Kalkwasser

Durchführung

1. Chemie der Backpulvers: Ein halbes Paket Backpulver wird in ein Reagenzglas gefüllt. Dazu werden ca. 10 mL Salzsäure (w = 20 %) gegeben und schnell mit einem Luftballon abgeschlossen. Das Gasvolumen des Luftballons kann anschließend über einen Strohhalm in ein Reagenzglas mit Kalkwasser eingeleitet werden.
2. Chemie der Hefe: Ein 1 L Gefrierbeutel wird mit 200 mL warmem Wasser gefüllt. ½ Hefewürfel wird in einem Becherglas mit warmem Wasser unter Rühren vollständig gelöst. In den wassergefüllten Gefrierbeutel werden zusätzlich 5 g Glucose und die gelöste Hefe aus dem Becherglas gegeben. Wichtig ist, dass das gesamte Luftvolumen aus dem Gefrierbeutel gesaugt wird und dieser anschließend luftdicht verschlossen wird. Die Einleitung in Kalkwasser kann hier analog erfolgen.

Beobachtung

1. Nach Zugabe von Salzsäure zum Backpulver ist eine Blasenbildung zu beobachten. Der auf dem Reagenzglas aufgesetzte Luftballon richtet sich langsam auf. Wird das aufgefangene Gas in Kalkwasser eingeführt ist ein weißer Niederschlag zu beobachten.
2. Beim Hefeversuch ist nach einigen Minuten ebenfalls eine Blasenbildung im Gefrierbeutel zu beobachten. Nach ca. 30 min hat sich der Gefrierbeutel deutlich „aufgebläht“. Eine Gas Probe trübt die Kalkwasser-Lösung ebenfalls, sodass auch hier ein weißer Niederschlag ausfällt.

Deutung

1. In Backpulver sind Natriumhydrogencarbonat und Säurezusätze enthalten. Wird Natriumhydrogencarbonat mit Salzsäure versetzt, tritt eine analoge Reaktion wie beim Backen ein. Die Reaktionsgleichung kann als Wortgleichung erfolgen:

   Säure + Natriumhydrogencarbonat reagiert zu Wasser und Kohlenstoffdioxid

   Formelgleichung:   HCl_(aq) + NaHCO_{3 (s)} ⇌ H₂O_(l) + CO_{2 (g)} + Na⁺_(aq) + Cl^-_(aq)

   Der Nachweis erfolgt über Kalkwasser, wobei der weiße Niederschlag Calciumcarbonat darstellt. Calciumcarbonat kennen die SuS als Kalk aus dem Alltag.

   CO_{2 (aq)} + Ca(OH)_{2 (aq)} ⇌ CaCO_{3 (s)}↓ + H₂O_(l)

2. Der Hefeversuch könnte in dieser Klassenstufe dahingehend gedeutet werden, dass die Hefe den Zucker verstoffwechselt und dabei Kohlenstoffdioxid freisetzt, womit die Blasenbildung erklärt erden kann lässt. Der Nachweis in Kalkwasser lässt sich hier analog erklären. Das warme Wasser wird für eine optimale Arbeit der Hefe benötigt.

   C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₆O + 2 CO_{2 (g)}

Entsorgung

Die Salzsäure und die Kalkwasser-Lösung können nach Neutralisation unter Spülen mit Wasser über den Ausguss entsorgt werden.

Literatur

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