Ziel des Versuchs: Dieser Versuch zeigt die Herstellung von haushaltsüblichen Natriumchlorid aus zwei gefährlichen Chemikalien.
| Thema: Salze und Salzbildung III | Tags: Salzbildung, Natriumchlorid, Chlorgas | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: LV |
Materialien
Gasbrenner, 2 Stative mit Klemme, 3 Standzylinder mit Abdeckung, 1 Reagenzglas mit Loch, Reagenzglasklemme, Messer, Pinzette, Schneidebrett, Zweihals-Rundkolben mit Aufsatz, Tropftrichter mit Druckausgleich und Stopfen, Verbindungsschlauch, Klemmen
Chemikalien
Kaliumpermanganat, konzentrierte Salzsäure, Natrium, Silbernitratlösung, Sand, verdünnte Natronlauge, Natriumchlorid
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Kaliumpermanganat | H272-H302-H410 | -- |    |
| Salzsäure konz. | H314-H335 | -- |  |
| Natrium | H260-H314-EUH014 | -- |  |
| Silbernitratlösung 0,1 M | H315-H319-H410 | P273-P305+P351+P338-P501 | |
| Natronlauge 0,1 M | H314 | P280-P305+P351+P338-P310 | |
| Chlor | H270-H331-H319-H335-H315-H400 | -- |   |
Durchführung
Die Gasentwicklungsapparatur wird im Abzug nach Abbildung 1 aufgebaut. In den Zweihals-Rundkolben werden drei Spatel Kaliumpermanganat gegeben und 20 mL konzentrierte Salzsäure in den Tropftrichter gefüllt. Der Standzylinder muss mit Sand bedeckt werden. Alle Verbindungen müssen mit Klemmen gesichert werden. Nach dem Aufbauen muss nochmal überprüft werden, dass die Apparatur gesichert ist, bevor die Salzsäure langsam in den Rundkolben getropft wird. Das entstehende Chlorgas wird durch den Schlauch in einen Standzylinder geleitet. Alle drei Standzylinder werden gefüllt. Wenn alle Standzylinder mit dem gelben Chlorgas gefüllt sind, wird keine weitere Säure mehr zugetropft. Die Standzylinder werden mit Abdeckgläsern luftdicht abgedeckt.
Beobachtung
Beim Zutropfen der Salzsäure zu dem Kaliumpermanganat entsteht ein gelbes Gas. Der Standzylinder füllt sich mit gelbem Gas. Beim Erhitzen des Natriums fängt dieses an zu zischen. Bei Eingabe des Reagenzglases mit Natrium in den Standzylinder leuchtet das Natrium gelblich weiß auf und ein weißer Rauch entsteht. Nachdem das Leuchten nachlässt, ist ein weißer kristalliner Rückstand im Reagenzglas zu erkennen. Nach Zugabe von Silbernitrat in die Lösung (destilliertes Wasser und Rückstand) fällt ein weißer Niederschlag aus.
Deutung
Bei Kontakt von Natrium mit Chlorgas reagieren die zwei Stoffe, zu dem weißen kristallinen Natriumchlorid.
2 Na(s) + Cl2(g) → 2 NaCl(s)
Da auf Grund der hohen Gitterenergie von Natriumchlorid bei dieser Reaktion sehr viel Energie frei wird, ist ein weißes Leuchten zu sehen. Durch einen positiven Nachweis mit Silbernitrat (Fällung von Silberchlorid) kann die Entstehung von Natriumchlorid bestätigt werden.
NaCl(aq) + AgNO3(aq) → Na+(aq) + AgCl(s) + NO3-(aq)
Entsorgung
Die Apparatur muss solange im Abzug stehen bleiben, bis das restliche Chlorgas entwichen ist. Daraufhin muss die saure Lösung im Rundkolben mit schwacher Natronlauge neutralisiert werden. Die Lösung wird in den Schwermetallbehälter entsorgt. Die Standzylinder sollten in den Abzug gelegt werden, sodass alles Chlorgas entwichen ist, bevor sie gesäubert werden.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Dieser Versuch bietet sich sowohl in der Einheit Salze als auch in der Einheit Halogene oder Alkalimetalle an. Da der Versuchsaufbau sehr komplex und die Edukte und Produkte teils gefährlich sind, darf er nur als Lehrerversuch durchgeführt werden. Die Anschaulichkeit und die Effektstärke des Versuches sprechen dafür, ihn trotz seiner Gefährlichkeit als Demonstrationsversuch durchzuführen.
Literatur
[1] Thomas Seilnacht, http://www.seilnacht.com/Lexikon/VSNaCl.htm, (Zuletzt abgerufen am 14.08.2014 um 20:09 Uhr).
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