Redox im Reagenzglas

von Friederike Kellner

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Ziel des Versuchs In diesem Versuch werden mehrere kurze Versuche zum Thema Redox durchgeführt.

Vorbemerkung

In diesem Versuch sollen die SuS kurze und schnelle Versuche zum Thema Redoxreaktionen durchführen. Der Fokus liegt hierbei auf dem Aufstellen der Redoxgleichungen.

Materialien

3 Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Pasteurpipetten

Chemikalien

Kaliumpermanganat, Natriumsulfit, konzentrierte Salzsäure, konzentrierte Salpetersäure, 1 molare Salpetersäure, Zinkpulver

Gefahrstoffe

Gefahrstoff	H-Sätze	P-Sätze	GHS-Piktogramme
Kaliumpermanganat	H272, H302, H410	–
Salzsäure konz.	H314, H335	–
Salpetersäure konz.	H272, H314, EUH071	–
Zink Pulver	H410	–
Natriumsulfit wasserfrei	–	–	–

Durchführung

RG1: Fülle das Reagenzglas ungefähr zu einem Viertel mit Permanganatlösung und säuere diese mit wenigen Tropfen konzentrierter Salzsäure an. Gib nun Sulfitlösung dazu bis das Reagenzglas halb gefüllt ist.

RG2: Gib eine Spatelspitze Zinkpulver in das Reagenzglas und dann ungefähr 3 ml 1molare Salpetersäure dazu.

RG3: Gib eine Spatelspitze Zinkpulver in das Reagenzglas und versetze diese mit ein bis zwei Millilitern konzentrierter Salpetersäure. Arbeite unter dem Abzug!

Beobachtung

RG1: Die Lösung entfärbt sich und es befindet sich ein bräunlicher Niederschlag im Reagenzglas.

RG2: Es kann eine Gasentwicklung beobachtet werden und das Zinkpulver löst sich auf.

RG3: Es findet eine sehr starke Reaktion statt bei der die Lösung schäumt und bräunlicher Rauch aufsteigt. Das Reagenzglas wird heiß.

Abbildungen

Abb. 1: Von links nach rechts: Reagenzgläser 1 bis 3

Deutung

RG1:Sulfit wird oxidiert, Permanganat wird reduziert.
Oxidation: SO₃^2- + H₂O → SO₄^2- + 2H⁺ + 2e^- |x5
Reduktion: MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^-→ Mn²⁺ + 4H₂O |x2
Redox: 2MnO₄^- + 5SO₃^2- +6H⁺ → 2Mn²⁺ + 5SO₄^2- + 3H₂O

RG2: Zink wird oxidiert, Salpetersäure zu Stickstoffmonoxid reduziert.
Oxidation: Zn → Zn²⁺ + 2e^- |x3
Reduktion: NO₃^- + 3e^- + 4H⁺ → NO + 2H₂O |x2
Redox: 3Zn + 2NO₃^- + 8H⁺ → 3Zn²⁺ + 2NO + 4H₂O

RG3: Zink wird oxidiert, Salpetersäure zu Stickstoffdioxid reduziert.
Oxidation: Zn → Zn²⁺ + 2e^-
Reduktion: HNO₃ + e^- + H⁺ → NO₂ + H₂O |x2
Redox: 2NO₃^- + Zn + 4H⁺ → Zn²⁺ + 2NO₂ + 2H₂O

Entsorgung

Lösungen in den Schwermetallbehälter geben, Feststoffe getrennt sammeln.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Es muss unter dem Abzug gearbeitet werden, da Stickstoffdioxid giftig ist. Deshalb könnte der Versuch durchaus auch als Demonstrationsversuch durchgeführt werden. Die Auswertung ist nicht ganz einfach, deshalb sollten die SuS hierbei geeignete Hilfestellungen bekommen, wie das Auflisten der Reaktionspartner in Ionenschreibweise, da die SuS noch keine Oxidationszahlen kennen.

Literatur

M. Northolz, R. Herbst-Irmer, Skript zum anorganisch-chemischen Grundpraktikum für Lehramtskandidaten, 2010, Universität Göttingen, S.187-189.