Ziel des Versuchs: Dieser Versuch zeigt die Wirkungsweise eines Rohrreinigers.
| Thema: Saure und alkalische Haushaltssubstanzen III | Tags: Säure, Base | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: LV |
Materialien
250 mL Becherglas, Rührtisch mit Heizplatte, 2 Uhrgläser, 3 Reagenzgläser, Spatel, Pinzette
Chemikalien
Rohrreiniger-Granulat, Wasser, Haare
Durchführung
- Etwas Rohrreiniger wird auf ein Uhrglas gegeben und nach seinen Bestandteilen hin aufgeteilt. (Metallischer Feststoff und weißer Feststoff). Anschließend werden die einzelnen Bestanteile in Reagenzgläser gegeben und in je 2 mL Wasser gelöst. In einem dritten Reagenzglas werden beide Bestandteile wieder vereint und ebenfalls mit 2 mL Wasser untersucht. Entstehendes Gas wird mittels Glimmspan-Probe oder Knallgas-Probe untersucht.
- In ein 250 mL Becherglas wird etwas Rohrreiniger gegeben und anschließend mit 100 mL Wasser aufgefüllt. Es wird der pH-Wert gemessen und die Temperatur beobachtet. Anschließend werden einige Haare in das Becherglas gegeben und dieses auf den Magnetrührer mit Heizplatte gestellt. Unter Rühren und leichter Erwärmung (etwa 40 °C) wird die Lösung für einige Minuten stehen gelassen.
Beobachtung
- Werden die metallischen Feststoffe in Wasser gegeben, so lösen diese sich nicht in Wasser und es ist keine Reaktion zu beobachten. Der weiße Feststoff löst sich mit der Zeit im Wasser. Werden der metallische Feststoff und der weiße Feststoff gemeinsam in Wasser gegeben, so zeigt sich eine Reaktion, bei der sich ein Gas bildet. Die Knallgas-Probe ist positiv. Die Temperatur steigt.
- Im 250 mL Becherglas zeigt die Lösung einen pH-Wert von 12,53 an und es ist eine Temperaturerhöhung von 20°C zu 40°C zu beobachten. Mit der Zeit lösen sich die Haare in der Lösung auf und es bleibt eine trübe, bräunliche Lösung zurück.
Deutung
Bei dem metallischen Feststoff handelt es sich um Aluminium, welches sich nicht in Wasser löst. Bei dem weißen Feststoff handelt es sich um Natriumhydroxid, welches sich in Wasser löst. Ein Gemisch aus diesen Feststoffen reagiert in Wasser zu Aluminiumhydroxid und Natriumionen unter Wasserstoff-Gas Entwicklung. Die Knallgas-Probe bestätigt diesen Befund.
2 Al(s) + 6 H2O(l) + 2 NaOH(aq) → 2 Na+(aq) + 2 [Al(OH)4]-(aq) + 3 H2 (g)
Die Trennung der Feststoffe zeigt, dass nur das Stoffgemisch in Wasser miteinander reagiert und die einzelnen Bestandteile nicht in der Lage sind, Verunreinigungen im Abflussrohr zu beseitigen.
Die Temperaturerhöhung der Lösung mit dem Rohrreiniger ist auf die exotherme Reaktion zurückzuführen, wenn Alkalimetall-Hydroxide in Wasser gelöst werden. Die Zersetzung der Haare durch den Rohrreiniger erfolgt über das Natriumhydroxid, welches Schmutz in Form von Fetten verseift oder Proteine denaturiert. Durch die Denaturierung kommt es zu einer Strukturänderung des Proteins und somit werden die Haare zersetzt.
Entsorgung
Die Lösungen werden im Abfallbehälter für Schwermetalle gegeben.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Dieser Versuch eigenet sich im Themengebiet der Säure-Base-Chemie und zeigt den SuS, dass auch alkalische Substanzen ätzend wirken und somit Verunreinigungen im Abflussrohr zersetzten können. Beim Experimentieren ist darauf zu achten, dass unter dem Abzug gearbeitet wird, weil manche Rohrreiniger neben Aluminium und Natriumhydroxid noch Nitrat- oder Ammoniakverbindungen enthalten, um den entstehenden Wasserstoff zu binden.
Literatur
D. Wiechoczek, http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/08_04.htm (Zuletzt abgerufen am 01.08.2017 15:44)
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