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Nachweis von Hydroxidionen in Laugen

von Anonym_4

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Ziel des Versuchs In diesem Versuch werden verschiedene Laugen auf den pH-Wert untersucht

Vorbemerkung

In diesem Versuch werden verschiedene lösliche Hydroxide wie z.B. Natriumhydroxid und Bariumhydroxid in Wasser gelöst und mit einem Indikatorpapier oder einer Indikatorlösung (z.B. Thymolblau) auf den pH-Wert untersucht. Das gleiche wird in Teil b) mit Ammoniakwasser durchgeführt. Die SuS kennen bereits die Arrhenius-Theorie und den Nutzen von Indikatorpapier/Lösung, sowie den Begriff „pH-Wert“. Außerdem können sie Formelgleichungen aufstellen.

Materialien

4 Reagenzgläser oder Bechergläser, Pipette, Tiegelzange, Indikatorpapier

Chemikalien

demin. Wasser, Thymolblau, Ethanol, Natriumhydroxid, Bariumhydroxid, Ammoniakwasser

Gefahrstoffe

Gefahrstoff H-Sätze P-Sätze GHS-Piktogramme
Natriumhydroxid H314 – GHS05
Bariumhydroxid-8-H2O H302+H332, H314 P280, P301+P330+P331, P304+P340, P309+P310 GHS05 GHS07
Ammoniaklösung konz. 25% H314, H400, H335 – GHS05 GHS09 GHS07
Thymolblau – – –
Ethanol H225, H319 P210, P240, P305+P351+P338, P403+P233 GHS02 GHS07

Durchführung

Teil a)

Von den Hydroxiden wird jeweils eine Spatelspitze in ein Reagenzglas/ Becherglas gegeben und anschließend in Wasser gelöst. 0,05 g Thymolblau wird in 100 g Ethanol gelöst, um so die Indikatorlösung frisch herzustellen. Anschließend wird die Lösung in die Reagenzgläser/ Bechergläser pipettiert oder es wird Indikatorpapier in die Reagenzgläser/ Bechergläser hineingehalten.

Teil b)

Die oben beschriebene Durchführung wird mit Ammoniakwasser ausgeführt.

Beobachtung

Die Lösungen verfärben sich blau bzw. das Indikatorpapier färbt sich blau (bei Ammoniakwasser grün-blau).

Abbildungen

  • Abb. 1: Indikatorpapier
  • Abb. 2: Thymolblau

Deutung

Teil a)

kann mit der Theorie von Arrhenius erläutert werden: Es handelt sich um Basen, die in wässrigen Lösungen OH- - Ionen bilden.

Ba(OH)2(s) + H2O(l) → Ba2+(aq) + 2 OH-(aq)

NaOH(s) + H2O(l) → Na+(aq) + OH-(aq)

Teil b)

kann nicht mehr mit dem Arrhenius-Konzept erklärt werden, sondern mit der Brönstedt-Theorie, als Protonenakzeptor:

NH3(aq) + H2O(l) → NH4+(aq) + OH-(aq)

Entsorgung

Die Lösungen werden in den Säure-Base-Sammelbehälter entsorgt.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Der Versuch eignet sich besonders, um das Säure-Base-Konzept von Arrhenius zu erweitern und das Konzept von Brönstedt einzuführen, da es sich bei Ammoniak laut Arrhenius nicht um eine Base handelt (sie kann keine Hydroxidionen abspalten).

Die obigen Fotos zeigen, dass der Effekt mit Thymolblau größer ist, da alle drei Lösungen eindeutig blau geworden sind. Das Indikatorpapier der Ammoniaklösung ist hingegen nicht eindeutig blau geworden. Für diesen Versuch reichen niedrige Konzentrationen der Lösungen!

Literatur

Häusler, K. et al.(1995): Experimente für den Chemieunterricht, München: Oldenbourg, S. 117.