Ziel des Versuchs: In diesem Versuch soll Natriumchlorid aus den Elementen gewonnen werden. Die Deutung wird dabei stark reduziert (zum Beispiel spielerisch unter dem Thema „Aus der Hexenküche des Chemikers“).
| Thema: Natriumchlorid – mehr als ein Gewürz | Tags: Natriumchlorid, Elemente, Herstellung | Klassenstufen: 5-6 | Versuchsart: LV |
Materialien
Erlenmeyerkolben (300 mL), Duran-RG mit Fenster und Gummiring, kleine Glasplatte, Pinzette, Messer, Papiertuch, Becherglas (100 mL), Gasbrenner
Chemikalien
Kaliumchlorat, konz. Salzsäure (w=38%), Natrium, demineralisiertes Wasser, verd. Natronlauge (2 M), Ethanol
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Natrium | H260-H314-EUH014 | -- |   |
| Chlor | H270-H331-H319-H335-H315-H400 | -- |     |
| Kaliumchlorat | H271-H332-H302-H411 | -- |  |
| Salzsäure konz. | H314-H335 | -- | |
| Natronlauge 1 M | H314 | P280-P301+P330+P331-P305+P351+P338-P309+P310 | |
Durchführung
Etwa 1 g Kaliumchlorat werden in einen Erlenmeyerkolben gegeben. Dazu werden etwa 3 mL konzentrierte. Salzsäure pipettiert. Anschließend wird der Erlenmeyerkolben schnell mit einer Glasplatte abgedeckt. Nun wird ein kleines Stück Natrium aus dem Vorratsbehälter entnommen und abgetrocknet. Davon muss zunächst die Oxidschicht mit einem Messer entfernt werden (Vorsicht: Natrium nur mit der Pinzette anfassen!) Dieses kommt nun in ein Duranglas mit Fenster und Gummiring. Das Natrium wird erhitzt bis es nur noch leicht glimmt. Nun wird die Glasplatte vom Erlenmeyerkolben genommen und das Duranglas hineingestellt. Der Versuch muss unbedingt unter einem Abzug durchgeführt werden.
Beobachtung
Der Feststoff im Erlenmeyerkolben schäumt auf, es bildet sich ein gelb-grünes Gas. Das Natriumstück beginnt zunächst zu schmelzen und fängt dann zu brennen an. Danach hört es langsam auf zu brennen und glüht nur noch. Bei Zugabe des glühenden Natriums zu dem gelb-grünen Gas glüht das Natrium stark auf. Nach Abklingen des Glühens bleibt ein weißer Feststoff zurück.
Deutung
Zunächst bildet sich im Erlenmeyerkolben Chlorgas. Im Duranglas entsteht Natriumchlorid.
Entsorgung
Es wird etwas verdünnte Natronlauge zu dem überschüssigen Chlorgas gegeben und eine Entfärbung abgewartet. Nach Neutralisation kann die Lösung in den Abguss gegeben werden. Nach Abkühlen des Duranglases kann dieses in etwas Ethanol getaucht werden, sodass die Stellen, an denen das Natrium lag, vollständig bedeckt sind. Das Ethanol wird danach in den Lösungsmittelabfall gegeben.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Da die Sus nur ein geringes Vorwissen über chemische Vorgänge besitzen, muss hier stark auf phänomenologischer Ebene gearbeitet werden (zum Beispiel spielerisch unter dem Thema „Aus der Hexenküche des Chemikers“). Die Entstehung des Chlorgases muss vom Lehrer gedeutet werden, da dies für die SuS nicht möglich ist. Ziel ist es den SuS zu verdeutlichen, warum der chemische Name für Kochsalz Natriumchlorid ist durch die Herstellung desselben aus Natrium und Chlor. Anschließend kann die Korrektheit der Deutung überprüft werden, in dem der Stoff auf bekannte Eigenschaften des Natriumchlorids untersucht wird. Dieser Versuch ist auf Grund seiner Gefährlichkeit nur sehr vorsichtig durchzuführen. Bei dem Eintauchen des glühenden Natriums in die Chloratmosphäre sollte kein flüssiges Natrium in die Salzsäure tropfen, da durch eine mögliche Wasserstoffentwicklung Chlorknallgas entstehen und der Erlenmeyerkolben zerspringen kann. Auf Grund seiner großen Effektstärke hat dieser Versuch jedoch einen großen Wiedererkennungswert und eignet sich besonders gut als Demonstrationsexperiment.
Literatur
Pagenkemper, I. A. u. a., Chemisches Praktikum für Studierende der Human- und Zahnmedizin an der Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen ,6. Auflage, 2010, S.154 f.
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