Ziel des Versuchs: Bei dem Versuch wird gezeigt, wie durch die Zugabe von Natriumchlorid zu konzentrierter Schwefelsäure Chlorwasserstoff entsteht. Da Schwefelsäure eine stärkere Säure ist als Salzsäure, gibt es ein Proton ab und es entsteht das Chlorwasserstoff-Gas.
| Thema: Schwefelsäure | Tags: Schwefelsäure, Chlorwasserstoff, Säurestärke | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: LV |
Materialien
Reagenzglas, Glasstab, Indikatorpapier, Pinzette, Uhrglas
Chemikalien
Konzentrierte Schwefelsäure, Natriumchlorid, Silbernitrat-Lösung
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Schwefelsäure konz. | H314 | -- |  |
| Natriumchlorid | -- | -- | |
| Silbernitratlösung 0,1 M | H315-H319-H410 | P273-P305+P351+P338-P501 |   |
| Chlorwasserstoff | H331-H314 | -- |   |
Durchführung
In ein Reagenzglas wird 1 mL konz. Schwefelsäure gegeben. Ein Stück Indikatorpapier wird angefeuchtet und bereitgehalten. Auf das Uhrglas werden einige Tropfen Silbernitrat-Lösung gegeben. Nun wird zu der Schwefelsäure portionsweise 0,3 g Natriumchlorid gegeben. Mit der Pinzette wird das Indikatorpapier an die Öffnung des Reagenzglases gehalten. Ein Tropfen Silbernitrat-Lösung wird mit Hilfe des Glasstabes ebenfalls an die Öffnung gehalten.
Beobachtung
Gasentwicklung ist zu beobachten. Der Indikatorstreifen färbt sich rot. In dem Tropfen Silbernitratlösung ist ein weißer Niederschlag zu beobachten.
Deutung
Schwefelsäure ist eine starke Säure. Sie gibt freiwillig ihre Protonen ab, wodurch bei der Zugabe von Natriumchlorid Chlorwasserstoff entsteht:
H2SO4(aq) + 2Cl-(aq) → HCl(g) ↑ + SO42-(aq)
Wäre Salzsäure die stärkere Säure, würde die Reaktion genau umgekehrt ablaufen. Das entstandene Chlorwasserstoff-Gas löst sich im Wasser des Indikatorpapiers und es entsteht Salzsäure, die H3O+-Ionen-Konzentration steigt. Deshalb färbt sich der Indikatorstreifen rot, der pH-Wert sinkt:
HCl(g) + H2O(l)→ H3O+(aq) + Cl-(aq)
Mit der Silbernitratlösung können die Chlorid-Ionen nachgewiesen werden:
Cl-(aq) + Ag+(aq) → AgCl(s)↓
Entsorgung
Die Silbernitratlösung wird in den Schwermetallbehälter gegeben. Das Chlorwasserstoffgas im Abzug abgesaut und die restliche Schwefelsäure neutralisiert und in den Abguss gegeben.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Dieses Experiment ist aufgrund der benutzten Gefahrenstoffe als Lehrerexperiment durchzu- führen. Es sollte außerdem unter einem Abzug gearbeitet werden, da Chlorwasserstoff ent- steht, was auch ein Gefahrenstoff ist. Das Experiment kann als Problem- oder Erarbeitungs- experiment eingesetzt werden. Da es realtiv schwierig ist den kleinen Tropfen Silbernitrat- Lösung am Glasstab zu beobachten, könnte das Gas auch mit Hilfe einer Glasdüse auf einen größeren Tropfen der Lösung geleitet werden.
Literatur
W. Glöckner et al., Handbuch der experimentellen Chemie Sekundarbereich II – Band 1: Wasserstoff, Stickstoff- und Sauerstoffgruppe, Aulis, 2002, 295 & 296.U. Helmich, http://www.u-helmich.de/che/Q1/01-sb/0101/index.html, 5.08.2013, 22:14 Uhr.
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