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Natrium mit Alkoholen

von Anne Bergmann

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Ziel des Versuchs Natrium wir in Methanol, Ethanol, Propanol und Butanol gegeben.

Vorbemerkung

In diesem Versuch werden die Reaktionsgeschwindigkeiten von Natrium mit verschiedenen Alkoholen verglichen. SuS lernen, dass eine Reaktion nur bei einem räumlichen Aufeinandertreffen der Reaktionspartner abläuft. Diese sind abhängig von der Teilchenbewegung.

Materialien

4 Petrischalen

Chemikalien

Natrium, Methanol, Ethanol, Protan-1-ol, Butan-1-ol

Gefahrstoffe

Gefahrstoff H-Sätze P-Sätze GHS-Piktogramme
Natrium H260, H314, EUH014 – GHS02 GHS05
Methanol H225, H331, H311, H301, H370 – GHS02 GHS06 GHS08
Ethanol H225, H319 P210, P240, P305+P351+P338, P403+P233 GHS02 GHS07
1-Propanol H225, H318, H336 – GHS02 GHS05 GHS07
1-Butanol H226, H302, H335, H315, H318, H336 – GHS02 GHS05 GHS07

Durchführung

Die Petrischalen werden jeweils mit einer der flüssigen Chemikalien gefüllt, sodass der Boden bedeckt ist. Danach wird jeweils ein gleich großes Stück Natrium hinzugegeben und die Zeit bis zum Umsatz verglichen.

Beobachtung

In Methanol läuft die Reaktion am schnellsten ab, danach folgt die Reaktion mit Ethanol, dann Propanol und dann Butanol. Es ist je nachdem eine stärkere oder schwächere Gasentwicklung zu sehen. Das Metallstück wird umgesetzt.

Deutung

Je langkettiger die Alkohole sind, desto geringer ist ihre Diffusionsgeschwindigkeit. Daher reagiert Butanol am langsamsten mit Natrium. Die Reaktion von Alkanolen mit Natrium verläuft viel langsamer als die mit dem Wasser. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass die elektronenziehende Wirkung der Hydroxyl-Gruppe am Alkohol durch die Alkylkette eingeschränkt wird und die Reaktion dadurch abgeschwächt wird. Exemplarisch wird hier die Reaktionsgleichung von Natrium mit Ethanol gezeigt:

2 Na(s) + 2 CH3CH2OH(l) → H2 (g)↑ + 2 CH3CH2ONa(l)

Entsorgung

Die Entsorgung erfolgt nach vollständiger Reaktion in dem organischen Lösungsmittel Abfall.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Anhand dieses Experiments können die Lagerungs- und Entsorgungsbedingungen der Alkalimetalle thematisiert werden. Die SuS müssen grundlegende Kenntnisse über den Aufbau von Alkoholen haben und können sich damit die Beobachtungen des Versuchs erklären.

Das Vorführen dieses Versuchs wird nicht empfohlen. Er erfordert eine große Vorbereitungszeit und das Ergebnis ist weder aussagekräftig noch eindrucksvoll für die SuS.

Literatur

Eicke, Anna-Lena. Reaktion von Natrium mit Ethanol. Verfügbar unter: http://www.chids.de/dachs/praktikumsprotokolle/PP0306G06_V16_Reaktion_von_Natrium_in_Ethanol.pdf (Zuletzt abgerufen am 09.08.2015).