Ist Oxid gleich Oxid

In diesem Versuch wird das unterschiedliche Reaktionsverhalten von Metall- und Nichtmetalloxiden in wässrigen Lösungen mithilfe von Indikatoren sichtbar gemacht.

Voraussetzung für das Verständnis sind die Kenntnisse über Oxidation als eine Reaktion eines Stoffes mit Sauerstoff sowie die Funktionsweise von Indikatoren (Phenolphthalein, Bromthymolblau).

In die beiden Standzylinder wird wenig Wasser gefüllt und dieses mit Bromthymolblau angefärbt. Daraufhin wird reines Sauerstoffgas in die Standzylinder gegeben und der Rand mit jeweils einer Petrischale abgedeckt. Schwefel- und Kohlepulver werden vorsichtig in je einen Verbrennungslöffel gegeben und über der Gasbrennerflamme entzündet. Sobald eine Flammenbildung erkennbar ist, werden die Verbrennungslöffel in die sauerstoffhaltige Atmosphäre gehalten. Nach wenigen Minuten werden die Standzylinder vorsichtig geschüttelt und die Farbveränderung der Indikatoren beobachtet.

Zum Vergleich wird eine Spatelspitze Calciumoxid in eine mit Phenolphthalein versetzter wässrige Lösung gegeben und der Farbumschlag des Indikators beobachtet.

Der Kohlenstoff brennt mit gelblicher Flamme, es kommt zu einer Rauchentwicklung. Der Schwefel brennt mit bläulicher Flamme, es ist ebenfalls eine Rauchentwicklung erkennbar. Nach vorsichtigem Schütteln der Standzylinder kommt es zu einem Farbumschlag der Indikatorlösungen von blau nach gelb.

Nach Zugabe des Calciumoxids in der Phenolphtaleinlösung kommt es zu einem Farbumschlag von farblos nach pink.

Bei Verbrennung von Schwefel und Kohlenstoff entstehen Schwefeldioxid bzw. Kohlenstoffdioxid.

S_(s) + O_{2 (g)} → SO_{2 (g)}

C_(s) + O_{2 (g)} → CO_{2 (g)}

Metalloxide reagieren in wässrigen Lösungen basisch, Nichtmetalloxide sauer. Durch Einleiten von Schwefeldioxid in Wasser entsteht Schweflige Säure. Durch Lösen von Kohlenstoffdioxid in Wasser entsteht Kohlensäure. Der Farbumschlag des Bromthymolblau nach gelb zeigt die entstehenden sauren Lösungen an. Dagegen bildet sich beim Lösen von Calciumoxid in Wasser Calciumhydroxid, welches aufgrund der Hydroxidionen den Indikatorumschlag von Phenolphthalein von farblos zu pink verursacht.

SO_{2 (g)} + H₂O_(l) → H₂SO_{3 (aq)}

CO_{2 (g)} + H₂O_(l) → H₂CO_{3 (aq)}

CaO_(s) + H₂O_(l) → Ca(OH)_{2 (aq)}