Ziel des Versuchs: Der Versuch zeigt die Reaktionen von Erdalkalimetallen mit Wasser
| Thema: Erdalkalimetalle | Tags: Erdalkalimetalle, Magnesium, Calcium | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: LV |
Materialien
2 Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Spatel
Chemikalien
Calciumpulver, Magnesiumpulver, Phenolphthalein-Lösung
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Phenolphthaleinlösung < 1% in Ethanol-Wasser 1:1 | H226 | -- |  |
| Calcium gekörnt | H261 | -- | |
| Magnesium | H228-H261-H252 | -- | |
| Magnesiumhydroxid | -- | -- | |
| Calciumhydroxid Pulver | H318 | P280-P305+P351+P338-P309+P310 |  |
Durchführung
Zwei Reagenzgläser werden bis zu ca. einem Viertel mit Wasser gefüllt. Anschließend werden in beide Reagenzgläser 1-2 Tropfen Phenolphtalein-Lösung gegeben. In das erste Reagenzglas wird eine Spatelspitze Calciumpulver gegeben, in das zweite eine Spatelspitze Magnesiumpulver. Die beiden Pulver sollten möglichst gleichzeitig zugegeben werden.
Beobachtung
Beide Lösungen nehmen mit der Zeit eine pinke Färbung an, die Lösung in dem Reagenzglas mit dem Calciumpulver nimmt die Farbe jedoch wesentlich schneller an.
Deutung
Die Erdalkalimetalle fungieren als Reduktionsmittel und werden selbst oxidiert. Sie reduzieren Wasserstoff nach folgender Reaktionsgleichung (Me = Erdalkalimetall):
Me(s) + 2 H2O(l) → Me(OH)2 (aq) + H2 (g)
Die Heftigkeit der Reaktion mit Wasser nimmt bei den Erdalkalimetallen mit zunehmender Periode zu. Dies lässt sich durch die Abnahme der effektiven Kernladung erklären. Je höher die Periode, desto größer ist die Atomhülle. Mit wachsender Atomhülle erhöht sich der Abstand der Außenelektronen zum Kern, wodurch die Anziehungskraft des positiv geladenen Atomkerns noch schwächer auf die äußeren Elektronen wirkt. Demzufolge können die Metalle in den höheren Perioden leichter oxidiert werden.
Entsorgung
Die Lösungen werden im Säure-Base-Behälter entsorgt, die Feststoffe über den Feststoffabfall.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Mit diesem Versuch lassen sich die Eigenschaften der Erdalkalimetalle überprüfen. Er eignet sich besonders zur Charakterisierung der unterschiedlichen Metalle und um die Trends innerhalb der Hauptgruppe kennenzulernen. Der Versuch kann auch als Schülerversuch durchgeführt werden, allerdings ist für Phenolphthalein eine Ersatzstoffprüfung durchzuführen.
Literatur
Pfitzner, A. http://www.uni-regensburg.de/chemie-pharmazie/anorgan ische-chemie-pfitzner/medien/data-demo/2011-2012/ws2011-2012/erdalkalimetalle_srkm.pdf (Zuletzt abgerufen am 28.07.2016)
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