Ziel des Versuchs: Dieser Versuch zeigt die Herstellung von Natriumchlorid aus Natronlauge und Chlorgas. Dieses wird in einem ersten Schritt synthetisiert und in einem zweiten der Natronlauge zugeführt.
| Thema: Salz und Salzbildung | Tags: Natronlauge,Chlorgas | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: LV |
Materialien
Stativ mit Klammern, Zweihalsrundkolben, Schlauch, Tropftrichter, Becherglas, Gasbrenner, Dreifuß, Küchenpapier,
Chemikalien
10 mL konzentrierte Salzsäure, 15 g Kaliumpermanganat, 10 mL Natronlauge
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Salzsäure konz. | H314-H335 | -- |   |
| Natronlauge 33% | H314 | P280-P305+P351+P338-P310 | |
| Kaliumpermanganat | H272-H302-H410 | -- |   |
| Chlor | H270-H331-H319-H335-H315-H400 | -- |   |
Durchführung
Achtung! Es entsteht Chlorgas. Der Versuch muss unter einem Abzug durchgeführt werden.
Experimentierhinweis: Es bietet sich an, diesen Versuch parallel zur Darstellung von Natriumchlorid aus Metall mit einem Nichtmetall durchzuführen, da hier ebenfalls Chlorgas benötigt wird. Die angegebenen Mengen sind ausreichend, um beide Versuche durchzuführen.
Die Apparatur wird wie in Abb. 1 dargestellt unter dem Abzug aufgebaut.
Die Salzsäure wird vorsichtig auf das Kaliumpermanganat getropft und das entstehende Chlorgas über einen Gasschlauch in Natriumhydroxid eingeleitet. Die Apparatur wird zum Abgasen unter dem Abzug gelassen.
Die Lösung wird auf einem Dreifuß über dem Gasbrenner im Abzug eingedampft.
Beobachtung
Bei der Zugabe von Salzsäure zu Kaliumpermanganat läuft eine exotherme Reaktion ab und es entsteht ein gelbes Gas. Im Natriumhydroxid fällt ein kristalliner weißer Stoff aus. Der Inhalt des Reagenzglases wird in ein Becherglas übertragen und über der Brennerflamme eingedampft - beim weiteren Eindampfen fällt mehr weißer Niederschlag aus. Des Weiteren bildet sich ein bläulicher Schimmer.
Deutung
Beim Kontakt von Salzsäure mit Kaliumpermanganat läuft folgende Reaktion ab:
2 KMnO4 (s) + 16 HCl(aq) → 5 Cl2 (g) + 8 H2O(l) + 2 MnCl2 (s) + 2 KCl(s)
Im Reagenzglas mit Natriumhydroxid läuft beim Einleiten von Chlorgas folgende Reaktion ab:
Cl2 (g) + 2 NaOH(aq) → NaCl(aq) + NaClO(aq) + H2O(l)
Beim Eindampfen sinkt die Löslichkeit von Natriumchlorid und Natriumhypochlorit und es bilden sich sowohl ein weißer als auch ein kristalliner, bläulicher Feststoff.
Entsorgung
Der Niederschlag wird mit Wasser aufgelöst und in den Behälter für Säuren und Basen gegeben.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse:
Natrium- und Chloridionen sollten im Anschluss nachgewiesen werden. Da sich Natriumhypochlorit und Natriumchlorid um ein Sauerstoffatom unterscheiden, werden die Nachweisreaktionen nicht negativ beeinflusst.
Es bietet sich hier an, die Nachweisreaktionen im Vorfeld sowohl mit Natriumhydroxid als auch mit Salzsäure durchzuführen. Salzsäure ist negativ für Natriumionen, so wie Natriumhydroxid negativ auf Chloridionen ist.
Zur Sicherheit kann dieser Versuch auch auf Video aufgenommen und vorgeführt werden, da Chlorgas sehr gefährlich ist. Es bildet bei Kontakt mit Wasser (in der Lunge) ätzende Salzsäure.
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