Der Sulfat-Nachweis
von Niklas Heier
Ziel des Versuchs Bei diesem versuch soll der Nachweis von Sulfat-Ionen durch Bariumchlorid-Lösung erarbeitet werden. Dazu werden Lösungen verschiedener Chlorid-Salze mit Schwefelsäure versetzt.
Vorbemerkung
Schwefelsäure liegt in gelöster Form als Hydrogensulfat oder Sulfat vor. Um einen Nachweis für Sulfat-Ionen selbst zu erarbeiten ist das folgende Schülerexperiment geeignet. Als Vorwis- sen sollte bekannt sein, dass Säuren in gelöster Form als Ionen vorliegen, welche mit bestimm- ten Verfahren nachgewiesen werden können. Das Experiment könnte von den SuS somit selbst erarbeitet werden. Als Vorwissen sollten Ionen und Salzbildung bekannt sein. Die Löslichkeit spielt eine wichtige Rolle bei dieser Reaktion und sollte auch bekannt sein.
Materialien
4 Reagenzgläser, Spatel
Chemikalien
Verdünnte Schwefelsäure , destilliertes Wasser, Ammoniumchlorid-Lösung , Bariumchlorid-Lösung , Calciumchlorid-Lösung , Natriumchlorid-Lösung
Gefahrstoffe
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS-Piktogramme |
|---|---|---|---|
| Schwefelsäure 10% | H319, H315 | P280, P302+P352, P305+P351+P338 |
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| Bariumchlorid-2-H2O | H301, H332 | – |
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| Calciumchlorid-2-H2O | H319 | – |
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| Natriumchlorid | – | – | – |
| Ammoniumchlorid | H302, H319 | – |
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Durchführung
In die Reagenzgläser werden jeweils 5 mL der Chlorid-Salzlösungen gegeben. Anschließend werden die Lösungen mit je 1 mL verdünnter Schwefelsäure versetzt.
Beobachtung
In der Bariumchlorid-Lösung bildet sich ein weißer Niederschlag. Die anderen Lösungen bleiben klar.
Abbildungen
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Abb. 1: Die angesetzten Lösungen -
Abb. 2: Niederschlag in der Bariumchlorid-Lösung
Deutung
Die Barium- und die Sulfat-Ionen bilden ein Salz, welches in Wasser schwer löslich ist. Dieses fällt aus:
Ba2+(aq) + SO42-(aq) → BaSO4(s)
Die Salze der anderen Kationen mit den Sulfat-Ionen sind leichter löslich, weshalb diese nicht ausfallen. Der Barium-Nachweis ist der typische Sulfat-Ionennachweis.
Entsorgung
Die Bariumchlorid-Lösung wird in den Schwermetallbehälter gegeben. Die anderen Lösungen können im Abguss entsorgt werden.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse
Nachweis Reaktionen sind seit der 7. Klasse im Kerncurriculum vorgesehen. Wenn es darum geht Säure-Base-Reaktionen und das Donator-Akzeptor-Konzept zu erarbeiten, bietet es sich auch an einen Nachweis für Schwefelsäure zu kennen. Diese wird indirekt über die Sulfat- Ionen durchgeführt. Er bietet also auch die Möglichkeiten Ionen und Salze zu wiederholen. Insgesamt sollte dieses Experiment als Erarbeitungsexperiment durchgeführt werden.
Literatur
W. Glöckner et al., Handbuch der experimentellen Chemie Sekundarbereich II – Band 1: Wasserstoff, Stickstoff- und Sauerstoffgruppe, Aulis, 2002, 303 & 304.