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Nachweis von Carbonsäure

von Johanna Schakowske

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Ziel des Versuchs Dieser Versuch weist die Carbonsäure in Zitronen nach.

Vorbemerkung

Dieser Versuch weist die Carbonsäure in Zitronen nach. Die SuS sollten mit der Thematik der Carbonsäuren und ihrer funktionellen Gruppe vertraut sein. Für die Deutung sollten die SuS außerdem eine Einführung in die Komplexchemie erhalten haben.

Materialien

Magnetrührer, Becherglas, Filterpapier und Trichter, Indikatorpapier, Spatel

Chemikalien

Zitronensäure, verd. Ammoniak-Lösung, Calciumchlorid

Gefahrstoffe

Gefahrstoff H-Sätze P-Sätze GHS-Piktogramme
Ammoniaklösung 5 - 10% H314, H335, H400 – GHS05 GHS09
Calciumchlorid wasserfrei H319 – GHS07

Durchführung

Ca. 20 mL filtrierter Zitronensaft (ohne Kerne und Fruchtfleisch) werden in einem Becherglas mit Ammoniak betropft, bis die Lösung schwach alkalisch ist. Der pH-Wert wird hierfür immer wieder mit Indikatorpapier kontrolliert. Nun werden 3 Spatelspitzen Calciumchlorid in dem Zitronensaft gelöst und auf einer Heizplatte bis zum Sieden erhitzt. Der entstehende Niederschlag wird abfiltriert.

Beobachtung

Bei der Erwärmung entsteht ein weißer Niederschlag. Das Filtrat ist klar und nicht mehr trüb wie der Zitronensaft zu Anfang des Experiments.

Abbildungen

  • Abb. 1: Nachweis von Citronensäure – vor dem Erwärmen.
  • Abb. 2: Nachweis von Citronensäure – nach dem Erwärmen.

Deutung

An das im Wasser gelöste Calciumhydroxid wird die Citronensäure als Citrat (Salz) gebunden.

In Kälte entsteht ein wasserlöslicher Komplex:

Ca2+ + 2Cit3- → [Ca(Cit)2]4-

Beim Erhitzen bildet sich Tricalciumcitrat, das ausfällt:

[Ca(Cit)2]4- + 2Ca2+ → Ca3(Cit)2↓

Ammoniak wird hinzugegeben, um ein basisches Milieu zu erreichen, in dem die Reaktion ablaufen kann.

Entsorgung

Die Citronensäure und das Filtrat können über den Abfluss entsorgt werden.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Dieser Versuch kann in Verbindung mit V1 verwendet werden. Nachdem die SuS herausfinden konnten, dass manche Lebensmittel Säuren enthalten, kann mit diesem Versuch gezeigt werden, dass es sich bei der Säure in der Zitrone tatsächlich um Citronensäure handelt. Als Fächerübergriff kann im Biologieunterricht parallel dazu der Citratzyklus behandelt werden, um die Relevanz von Citronensäure zu besprechen.

Literatur

I. Kuhn:http://chids.online.uni-marburg.de/dachs/praktikumsprotokolle/PP00-55-Nachweis_von_Carbonsaeuren.pdf (zuletzt besucht: 6.08.2013).