Ziel des Versuchs: In diesem Versuch zeigt sich, dass Zitronensaft als Rostentferner Verwendung findet.
| Thema: Saure und alkalische Substanzen im Haushalt | Tags: Rost, Zitronensaft, Komplex | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: SV |
Materialien
Schnappdeckelglas
Chemikalien
rostiges Eisenstück, Zitronensaft.
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Citronensäure | H318 | P280-P305+P351+P338-P309+P310 |  |
| Eisen(III)-oxid rot | H315-H319-H335 | P261-P305+P351+P338 |  |
Durchführung
Das Schnappdeckelglas wird mit Zitronensaft gefüllt und das rostige Stück Eisen in den Saft gelegt.
Beobachtung
Es bilden sich Gasbläschen an dem Eisenstück. Die Lösung färbt sich grün-gelblich. Die Eisenstücke sind nahezu blank, nachdem sie eine Nacht in der Zitronensäure gelegen haben.
Deutung
Die Eisen(III)-Ionen im Rost werden von der Citronensäure komplexiert. Es entsteht der Eisen-citrato-Komplex. Dadurch löst sich der Rost auf.
Fe3+(aq) + 2 (Cit)H3(aq) → [Fe(Cit)2]3-(aq) + 6 H+(aq)
Gleichzeitig findet eine Säurekorrosion statt, d.h. Eisen wird zu Eisen(III)-Ionen oxidiert und die H+-Ionen der Citronensäure werden zu Wasserstoff reduziert. Dieser erklärt die beobachtete Bläschenbildung, welche zur Ablösung des Rosts vom Eisenstück beiträgt. Die bei der Säurekorrosion entstehenden Eisen(III)-Ionen werden auch komplexiert, so dass daraus kein neuer Rost entsteht.
Fe(s) → Fe2+(aq) + 2 e-
2 H+(aq) + 2 e- → H2(g)
Entsorgung
Die Lösung wird im Schwermetallbehälter entsorgt.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Die Säurekorrosion kann im Zusammenhang mit diesem Experiment als Beispiel für eine Redoxreaktion behandelt werden. Es ist ein alltagsnahes Beispiel für Donator-Akzeptor-Reaktionen, bei denen Elektronen übertragen werden und die laut Kerncurriculum im Jahrgang 9 und 10 Unterrichtsinhalt sein sollten.
Literatur
[8] D. Wiechoczek, Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie, http://www.chemieunterricht.de/dc2/citrone/c_v16.htm, 11.05.2010 (Zuletzt abgerufen am 04.08.2013 um 14:40 Uhr).
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