Ziel des Versuchs: In diesem Versuch wird kolloidaler Schwefel hergestellt.
| Thema: Von Schwefel zur Schwefelsäure | Tags: kolloidaler Schwefel, Tyndall-Effekt | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: LV |
Materialien
Stehrundkolben, Glasstab, Tropfpipette, Overheadprojektor, Laser
Chemikalien
Natriumthiosulfatlösung (2% ig) , Salzsäure (5% ig)
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Salzsäure 1 M | H290-H315-H319-H335 | P261-P305+P351+P338 |   |
| Natriumthiosulfatlösung 0,1 M | -- | -- | |
| Schwefeldioxid | H331-H314 | -- |   |
Durchführung
Dieser Versuch sollte besser unter dem Abzug stattfinden. Ein Rundkolben wird zur Hälfte mit Natriumthiosulfatlösung gefüllt und auf einen Overheadprojektor gestellt. Dann wird mit einer Tropfpipette die verdünnte Salzsäure in den Rundkolben getropft und mit dem Glasstab umgerührt. Mit einem Laser wird bei der ersten Trübung durch die Lösung geleuchtet.
Beobachtung
Zunächst trübt sich die Lösung leicht. Wenn mit dem Laserstrahl durch die Lösung geleuchtet wird, kann der Strahl gesehen werden. Nach und nach trübt sich die Lösung immer mehr und färbt sich von milchigweiß zu gelb. Wenn die Lösung länger stehen gelassen wird, wird sie wieder klar und der Schwefel setzt sich unten ab.
Deutung
Kollodialer Schwefel fällt aus, da das Thiosulfation mit dem Proton der Salzsäure zu Wasser, Schwefeldioxid und Schwefel reagiert. Da der Schwefel so fein ausfällt (kollodial), kann der Tyndall-Effekt erkannt werden. Das Licht wird an den kleinen Teilchen gestreut, da die Größe der Teilchen der Wellenlänge des Lichtes entspricht.
S2O32- (aq) + 2 H+ (aq) → H2O (l) + SO2 (g) +S (s)
Entsorgung
Die Lösung wird neutralisiert und dann mit viel Wasser in den Abfluss gegeben.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse:
Der Versuch könnte als Einstieg in das Thema Schwefel benutzt werden oder als Teil der Einheit Nano.
Der Versuch ist auch als Schülerversuch im Becherglas möglich. Dazu werden in ein 100 ml Becherglas 50 ml Wasser gegeben und eine Spatelportion Natriumthiosulfat. Verdünnte Salzsäure wird dazugetropft. Eine weitere Alternative ist durchführbar, indem ein halbes Reagenzglas mit Ethanol und Schwefel (Spatelspitze) im Wasserbad bei 80 °C erhitzt wird (Vorsicht vor Ethanolbränden!). Die Lösung wird 5 Minuten stehen gelassen, damit sie abkühlt. Nun wird sie in ein Becherglas mit 50 ml Wasser gegeben.
Literatur
K. Möckel, H. W. Roesky, Chemische Kabinettstücke, spektakuläre Experimente und geistreiche Zitate, VHC, 1. Auflage, S. 194, 195.
H. Schmidkunz, Chemische Freihandversuche Band 1, Kleine Versuche mit großer Wirkung, Aulis Verlag, 1. Auflage, Seite 167-170.
K. Häusler, H. Rampf, R. Reichelt, Experimente für den Chemieunterricht mit einer Einführung in die Labortechnik, Oldenbourg, 2. Auflage 1995, Druck 2013, S. 153.
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