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Ziel des Versuchs In diesem Versuch werden mehrere schädliche Gase in Zigarettenrauch nachgewiesen.

Vorbemerkung

In diesem Versuch kann untersucht werden, welche schädlichen Gase beim Verbrennen von Tabak entstehen. Diese Gase, die auch Bestandteile von Smog sind, können nachgewiesen werden. Der Versuch hat eine hohe Alltagsrelevanz, da SuS selbst sehen können, welche schädlichen Gase beim Rauchen einer Zigarette entstehen können. Der Versuch sollte nur als Lehrerversuch eingesetzt werden, da sowohl Teile der Gase als auch der Nachweislösungen giftig sind.

Materialien

8 Reagenzgläser, 4 Septen, Reagenzglasständer, 4 x 10 mL Spritzen mit Kanüle

Chemikalien

Zigarette, blaue Lackmuslösung, Saltzman-Reagenz (Essigsäure, Sulfanilsäure, Napthylamin), Calciumhydroxid, Silbernitrat, Ammoniak

Gefahrstoffe

Gefahrstoff H-Sätze P-Sätze GHS-Piktogramme
Lackmus fest
Essigsäure 1 M H314 P280, P301+P330+P331, P305+P351+P338, P309+P310 GHS05
Sulfanilsäure H319, H315, H317 GHS07
Calciumhydroxid Pulver H318 P280, P305+P351+P338, P309+P310 GHS05
Silbernitrat H272, H314, H410 GHS03 GHS05 GHS09
Kohlenstoffdioxid H280 P410+P403 GHS04
Kohlenstoffmonooxid H220, H360D, H331, H372 GHS02 GHS04 GHS06 GHS08
Stickstoffdioxid H270, H330, H314 GHS04 GHS03 GHS06 GHS05

Durchführung

Es werden 0,5 g Sulfanilsäure und 0,005 g Naphtylamin in 4 mL Essigsäure gelöst und mit 100 mL destilliertem Wasser verdünnt. Daraufhin werden 5 mL dieser Saltzman-Reagenz in das erste Reagenzglas gegeben. In das zweite Reagenzglas werden fünf Tropfen Lackmuslösung in 5 mL destilliertes Wasser gegeben. In das dritte Reagenzglas wird eine klare Calciumhydroxid-Lösung gegeben und in dem vierten Reagenzglas werden 5 mL Silbernitratlösung mit fünf Tropfen Ammoniak versetzt.

Unter dem Abzug wird eine Zigarette angezündet. Ein Reagenzglas wird über die Zigarette gehalten, um den Rauch aufzufangen. Wenn das Reagenzglas voll mit Rauch ist, wird es mit einem Septum verschlossen. Dies wird mit drei weiteren Reagenzgläsern wiederholt.

Zuletzt werden die vier Reagenzgläser mit jeweils einer der Nachweislösungen mit einer Spritze und Kanüle versetzt. Daraufhin wird jedes Reagenzglas gut geschüttelt und die jeweilige Beobachtung notiert.

Beobachtung

Nachweise mit (auf)Beobachtung
Lackmus (SO2 (g))keine Verfärbung, kein Niederschlag  
Salzmann-Reagenz (NO2 (g))gelbe Färbung
Calciumhydroxid (CO2 (g))weißer Niederschlag
Ammoniakalisches Silbernitrat (CO(g))  schwarzer, feiner Niederschlag

Abbildungen

  • Abb. 1: Materialien für den Versuch
  • Abb. 2: Auffangen des Zigarettenrauchs
  • Abn. 3: von links nach rechts: gelbe Färbung des positiven Saltzman-Nachweises, positive Kalkwasserprobe (weißer Niederschlag), negativer Nachweis für SO<sub>2</sub> (Lackmus), positiver Kohlenstoffmonoxid-Nachweis (schwarzer Niederschlag)

Deutung

Die Nachweise für Kohlenstoffdioxid, Kohlenstoffmonoxid und Stickstoffdioxid sind positiv. Demnach sind diese Gase im Zigarettenrauch enthalten. Der Nachweis für Stickstoffdioxid ist negativ. Stickstoffdioxid entsteht nicht beim Anzünden einer Zigarette.

Entsorgung

Der Zigarettenrauch muss im Abzug entsorgt werden. Die Silbernitratlösung wird in den Schwermetallbehälter und die Saltzman-Reagenz sowie die Lackmus-Lösung im organischen Abfall entsorgt.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Dieser Versuch kann in der Einheit Abgase, Luftverschmutzung oder Gase allgemein durchgeführt werden. Der Versuch ist sehr anschaulich und von besonderem Interesse für SuS, da die Giftigkeit von Zigaretten direkt gezeigt werden kann. Der Versuch ist gut als Demonstrationsversuch durchzuführen, da die Effektstärke sehr hoch ist. Alternativ könnten auch Abgase untersucht werden, dies ist jedoch schwierig, da in heutigen Autos so gute Katalysatoren verbaut sind, dass nur CO2 nachgewiesen werden kann. Es könnte auch Benzin verbrannt werden, was jedoch gefährlicher als eine Zigarette ist.

Literatur

Professor Blume, http://www.chemieunterricht.de/dc2/abgas/, (Zuletzt abgerufen am 09.08.2014 um 14 Uhr).