Ziel des Versuchs: In diesem Versuch lernen die SuS einen Nachweis von Fluorid-Ionen kennen und können damit verschiedene Zahnpasten auf das Vorhandensein von Fluorid-Ionen testen.
| Thema: Halogene, Nachweise in Alltagsgegenständen | Tags: Nachweisreaktion, Fluorid-Nachweis | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: SV |
Materialien
Reagenzgläser, Becherglas
Chemikalien
Ammoniumthiocyanat, Eisen(III)-Chlorid, Natriumfluorid, verschiedene Zahnpasten
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Ammoniumthiocyanat | H332-H312-H302-H412-EUH032 | -- |  |
| Eisen(III)-chlorid-6-H2O | H290-H302-H315-H318 | P280-P305+P351+P338 |  |
| Natriumfluorid | H301-H319-H315-EUH032 | -- |  |
Durchführung
In einem Becherglas wird eine Eisen(III)-Chlorid-Lösung mit Ammoniumthiocyanat versetzt und mit dest. Wasser so verdünnt, dass die Lösung durchsichtig wird. Diese Lösung wird gleichmäßig in die Reagenzgläser aufgeteilt.
Mit den Zahnpasten werden jeweils durch Zugabe von wenig Wasser Aufschlämmungen hergestellt. Die Proben werden dann zu der Lösung in den Reagenzgläsern gegeben und vorsichtig geschüttelt. Als Vergleichsprobe wird auch ein Reagenzglas mit Natriumfluoridlösung versetzt.
Beobachtung
Bei der Zugabe von Ammoniumthiocyanat zur Eisen(III)-Chlorid-Lösung färbt sich diese tief rot. Bei der Zugabe der Natriumfluoridlösung entfärbt sich die Lösung. Bei den Zahnpasten sind verschiedene Farbänderungen, die der folgenden
Deutung
Durch die Zugabe der Thiocyanat-Lösung zur Eisen(III)-Lösung entsteht eine Verbindung, welche die Lösung tief rot färbt. Fluorid-Ionen verdrängen die Thiocyanat-Ionen aus dieser Verbindung, sodass die Lösung entfärbt wird.
Durch die Entfärbung kann nun gedeutet werden, dass in dem Kinder-Zahngel keine Fluorid-Ionen enthalten sind. In den anderen Zahnpasten schon, wobei in Elmex eine geringere Konzentration vorliegt, weil die Lösung nicht entfärbt wird, sondern sich Orange färbt.
Entsorgung
Eisenhaltige Lösungen werden im Schwermetallbehälter entsorgt.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse:
Mit diesem Versuch lernen die SuS eine neue Nachweisreaktion kennen, die sehr anschaulich ist. Allerdings muss der Farbumschlag didaktisch so reduziert werden, dass nicht auf die Komplexbildung eingegangen werden muss. Stattdessen kann der Farbumschlag mit einem Ionenaustausch begründet werden.
Der Versuch lässt sich sowohl im Rahmen von Nachweisreaktionen als auch bei der Behandlung der Elementenfamilie der Halogene einsetzen.
Literatur
Herbst-Irmer, R. (2013). Skript zum anorganisch-chemischen Fortgeschrittenenpraktikum für Lehramtskandidaten. Göttingen: Universität Göttingen, S. 80. G. Schwendt, Noch mehr Experimente mit Supermarktprodukten, WILEY-VCH, 2003, S. 196.
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