Ziel des Versuchs: Mithilfe einer pneumatischen Wanne wird der bei der Reaktion von Lithium und Wasser freigesetzte Wasserstoff aufgefangen und mit der Knallgasprobe nachgewiesen.
| Thema: Alkalimetalle | Tags: Alkalimetalle, Lithium, Wasserstoff | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: LV |
Materialien
Reagenzglas mit Ansatz, Stopfen, Reagenzglas, Schlauch, 2 Schlauchschellen, pneumatische Wanne, 2 Stative, 2 Gerätehalterungen, 2 Muffen
Chemikalien
Lithium, demin. Wasser, Ethanol
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Lithium | H260-H314-EUH014 | -- |   |
| Ethanol | 225‐319 | 210‐240‐305+351+338‐403+233 |  |
| Wasserstoff | H220 | -- |  |
Durchführung
Das Reagenzglas mit Ansatz wird mit dem Schlauch unter Verwendung der Schlauchschellen mit dem Einsatz der pneumatischen Wanne verbunden und an einem Stativ mit Halterung und Muffe fixiert. Die pneumatische Wanne und das Reagenzglas werden etwa zu zwei Dritteln mit Wasser gefüllt. Anschließend wird ein weiteres Reagenzglas bis zum Rand mit Wasser gefüllt. Das mit Wasser gefüllte Reagenzglas wird nun so mit der Öffnung nach unten über den Einsatz der pneumatischen Wanne gebracht, dass das Wasser nicht herausläuft. Dabei ist darauf zu achten, dass die Öffnung des Reagenzglases genau über den Auslass des Einsatzes gebracht wird. Das Reagenzglas wird dann mit einem Stativ über der pneumatischen Wanne fixiert.
Nun wird ein etwa halberbsengroßes Stück Lithium aus dem Aufbewahrungsbehälter genommen und die Passivierungsschicht entfernt. Das Stückchen Lithium wird anschließend in das Reagenzglas mit Ansatz gegeben, das unmittelbar danach mit einem Stopfen verschlossen wird.
Nach Abschluss der Reaktion wird das über der pneumatischen Wanne befestigte Reagenzglas vorsichtig abgenommen, sodass der Inhalt nicht entweichen kann, und eine Flamme vor das Reagenzglas gehalten.
Beobachtung
Sobald Lithium das Wasser berührt, bewegt es sich zischend und sprudelnd auf der Oberfläche. Eine heftige Gasentwicklung kann festgestellt werden. Nach wenigen Augenblicken sind an der pneumatischen Wanne aufsteigende Gasblasen zu beobachten, die mit dem zweiten Reagenzglas aufgefangen werden.
Wird eine Flamme vor das Reagenzglas gehalten, kann kurz danach ein lautes Plopp-Geräusch vernommen werden.
Deutung
Bei der Reaktion von Lithium mit Wasser wird ein Gas freigesetzt. Das aufgefangene Gas verursacht in einem Gemisch mit der Umgebungsluft eine positive Knallgasprobe. Demnach handelt es sich bei dem enstandenen Gas um Wasserstoff. Es kann folgende Reaktionsgleichung für die Reaktion von Alkalimetallen mit Wasser bestätigt werden:
2 Me(s) + 2 H2O(l) → 2 Me+(aq) + 2 OH-(aq) + H2 (g) ↑
Die Knallgasreaktion läuft wie folgt ab:
O2 (g) + 2 H2 (g) → 2 H2O(l)
Entsorgung
Die Entsorgung der wässrigen Lösungen erfolgt nach Neutralisation im Ausguss.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Dieser Versuch sollte durchgeführt werden, um den SuS zu verdeutlichen, dass bei der Reaktion von Alkalimetallen (Lithium) mit Wasser Wasserstoff gebildet wird. Von der Verwendung anderer Alkalimetalle ist abzuraten, da bereits mit Natrium eine sehr heftige Gasentwicklung einsetzt, die zu Störungen des Versuchsaufbaus führen kann (Abfliegen des Stopfens).
Literatur
R. Blume, Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie, http://www.chemieunterricht.de/dc2/phph/phen-v-08.htm, Zuletzt abgerufen am 03.08.2016 um 22:33 Uhr
Ähnliche Experimente
Ähnliche Experimente
Feedback
Haben Sie Anmerkungen, Feedback oder Kritik zu diesem Experiment? Kontaktieren Sie uns unter Bezugnahme auf diese Seite!
Copyright und Lizenzen: Alle Rechte an den Inhalten dieser eLearning-Materialien liegen beim Autor oder den jeweiligen Urheberrechtsinhabern. Sämtliche Bilder und Texte sind entweder vom Autor selbst fotografiert oder verfasst oder sind gemeinfrei, es sei denn, es ist eine andere Quelle angegeben. Die gesammelten/vollständigen Literaturverzeichnisse der einzelnen Versuche sind jeweils in den entsprechenden Gesamtprotokollen zu finden.
Haftungsausschluss: Die Benutzung der hier vorliegenden Informationen geschieht auf vollkommen eigene Verantwortung. Haftung für Schäden oder Verluste, die beim Umgang mit den hier beschriebenen Stoffen oder bei der Durchführung von chemischen Versuchen entstehen, ist ausgeschlossen; ebenso wie Schadensersatzforderungen oder Gewährleistungsansprüche aufgrund falscher oder fehlender Angaben. Die Angaben zu den Stoffen und die Experimentieranleitungen wurden jedoch sorgfältig und nach bestem Gewissen erstellt und sind in jedem Falle zu beachten.