Ziel des Versuchs: In diesem Versuch können SuS mehrere Salze durch eine Reaktione zwischen einem Metall und einer Säure herstellen. Die Salzgewinnung erfolgt durch Eindampfen.
| Thema: Salze und Salzbildung III | Tags: Salzbildung, Metalle, Säuren | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: SV |
Materialien
4 Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Spatel, Trichtergestell, 4 Glastrichter, Filterpapier, 4 Porzellanschalen, Gasbrenner, Dreifuß und Drahtnetz
Chemikalien
Zinkpulver, Zinkoxid, Kupferpulver, Kupferoxid, Salzsäure (1 mol/L)
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Zink Pulver | H410 | -- |  |
| Zinkoxid | H410 | -- | |
| Kupfer | -- | -- | |
| Kupfer(II)-oxid | H302-H410 | P273-P301+P312 |  |
| Salzsäure 1 M | H290-H315-H319-H335 | P261-P305+P351+P338 |  |
| Kupfer(II)-chlorid | H302-H319-H315-H410 | P280-P273-P302+P352-P305+P351+P338-P309+P311 | |
| Zinkchlorid wasserfrei | H302-H314-H410 | -- | |
Durchführung
Alle vier Reagenzgläser werden zu einem Viertel mit 1-molarer Salzsäure gefüllt. Eine Spatelspitze von jedem Metall und Metalloxid wird in je ein Reagenzglas gegeben. An die Öffnung der Reagenzgläser wird ein Glimmspan gehalten. Die Beobachtungen werden protokolliert. Die Lösungen werden filtriert und danach eingedampft. Die Beobachtungen werden dokumentiert.
Beobachtung
Kupfer und Kupferoxid sind rote Pulver, Zink ist ein graues und Zinkoxid ein weißes Pulver. Bei Zugabe der Metalle und Metalloxide zur 1-molaren Salzsäure ist bei Zink und Kupfer eine Gasentwicklung zu beobachten. Ein brennender Glimmspan wird von dem Gas mit einem lauten „Plopp“ erloschen. Die Kupferlösungen färben sich beim Erhitzen zuerst grün-blau, bevor sie einen braunen Rest in der Porzellanschale hinterlassen. Nach dem Filtrieren und Eindampfen kristallisiert bei Kupfer und Kupferoxid in Salzsäure eine braune, kristalline Substanz aus. Zink und Zinkoxid in Salzsäure hinterlassen durch Eindampfen einen weißen, kristallinen Rückstand.
Deutung
Bei Zugabe von Salzsäure reagieren Kupfer und Kupferoxid mit der Salzsäure zu Kupfer(II)-chlorid.
Cu(s) + 2 HCl(aq) → CuCl2 (s) + H2 (g)
CuO(s) + 2 HCl(aq) → CuCl2 (s) + H2O(l)
Durch das Verdampfen der Lösung kann der braune Feststoff, das Kupfer(II)-chlorid gewonnen werden. Die blau-grüne Färbung der Lösung ist auf das Kupferchlorid-Dihydrat (CuCl2 · 2 H2O) zurückzuführen, welches eine grüne Färbung aufweist.
Zink und Zinkoxid reagieren mit Salzsäure zu Zinkchlorid.
Zn(s) + 2 HCl(aq) → ZnCl2 (s) + H2 (g)
ZnO(s) + 2 HCl(aq) → ZnCl2 (s) + H2Oi>(l)
Zinkchlorid kann durch Eindampfen als weißer, kristalliner Feststoff gewonnen werden.
Entsorgung
Die Salze und die Filterpapiere werden in den Feststoffabfall entsorgt.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Dieser Versuch kann in der Einheit Salze, Salzbildung oder Metalle und Metalloxide durchgeführt werden. Der Versuch eignet sich als Schülerversuch, da er als Demonstrationsversuch zu lange dauert und zudem ungefährlich ist. Alternativ oder als Erweiterung könnte auch CaCl2 durch die Reaktion von Calcium mit Salzsäure hergestellt werden..
Literatur
[1] K. Grothe, Chemie, Schroedel, S. 45.
[2] W. Asselborn et al., Chemie heute – Sekundarbereich I, Schroedel, S. 210.
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