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Leitfähigkeit von sauren Lösungen

von Annika Münch

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Ziel des Versuchs In diesem Versuch wird die stärke einer Säure durch eine Leitfähigkeitsmessung nachgewiesen.

Vorbemerkung

Dieser Versuch zeigt den SuS, dass zwischen den Stärken von Säuren unterschieden werden kann. Es wird vorausgesetzt, dass bereits das Säure-Base-Konzept nach Arrhenius behandelt worden ist und auch die elektrolytische Dissoziation besprochen wurde.

Materialien

2 Multimeter, Kabel, Transformator, Leitfähigkeitsprüfer, Stativmaterial, 2 Bechergläser (100 mL), Becherglas (500 mL)

Chemikalien

destilliertes Wasser, 0,1 M Salzsäure, 0,1 M Essigsäure

Gefahrstoffe

Gefahrstoff H-Sätze P-Sätze GHS-Piktogramme
Essigsäure 0,1 M H319, H315 P280, P302+P352, P305+P351+P338 GHS07
Salzsäure 0,1 M H290 – GHS05
Universalindikator 0-14 – – –

Durchführung

Der Versuch wird gemäß Abb. 3 aufgebaut. Anschließend wird die elektrische Leitfähigkeit mittels Leitfähigkeitsprüfer gemessen, indem dieser in die Lösung getaucht wird. Währenddessen wird die gemessene elektrische Stromstärke bei 5 V Wechselspannung abgelesen.

Beobachtung

Die elektrische Stromstärke in 0,1 M Salzsäure beträgt 120 mA und in 0,1 M Essigsäure 30 mA.

Abbildungen

  • Abb. 1: schematischer Versuchsaufbau zur Messung der Leitfähigkeit verschiedener Säuren

Deutung

Essigsäure leitet den elektrischen Strom schlechter als Salzsäure trotz gleicher Konzentrationen.

Salzsäure ist eine starke Säure und dissoziiert in Wasser (nahezu) vollständig in Chlorid- und Hydronium-Ionen. Essigsäure als schwache Säure dissoziiert dagegen in Wasser nicht vollständig in Hydronium-Ionen und Acetat-Ionen und leitet somit den elektrischen Strom weniger gut. Des Weiteren ist das Acetat-Ion im Vergleich zum Chlorid-Ion größer und trägt somit durch größere Hinderung weniger zum Ionentransport (Leitfähigkeit) in der Lösung bei.

Entsorgung

Die Lösungen werden in den Abfallbehälter für Säuren und Basen entsorgt.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Dieser Versuch eignet sich sehr gut als Problemexperiment, da SuS intuitiv aus gleichen Konzentrationen auf gleiche Säurestärken schließen.

Des Weiteren könnte als Anschlussexperiment der pH-Wert der beiden sauren Lösungen gemessen werden, um den Begriff der Säurestärke quantitativ zu messen.

Literatur

W. Asselborn, M. Jäckel, K. T. Risch (Hrsg.), Chemie heute – Sekundarbereich I, Schroedel, 2001, S. 159.