Ziel des Versuchs: In diesem Versuch weisen die SuS Zitronensäure in Zitronen nach
| Thema: Carbonsäuren, Ester und Ether | Tags: Carbonsäuren, Nachweis | Klassenstufen: 11-12 | Versuchsart: SV |
Materialien
Trichter, Filterpapier, Bechergläser, Magnetrührer, Indikatorpapier
Chemikalien
Zitronensaft, Calciumchlorid, Ammoniak
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Ammoniaklösung 5 - 10% | H314-H335-H400 | -- |   |
| Calciumchlorid-2-H2O | H319 | -- |  |
| Citronensäure-1-H2O | H318 | P280-P305+P351+P338-P309+P310 | |
Durchführung
Der Saft einer Zitrone wird ausgepresst und filtriert. Das Filtrat wird solange mit Ammoniak versetzt, bis die Lösung leicht alkalisch ist (Indikatorpapier). Anschließend wird die Lösung mit einigen Millilitern Calciumchlorid-Lösung versetzt. Das Gemisch wird solange auf dem Magnetrührer erhitzt bis ein weißer Feststoff ausfällt. Der Feststoff kann im Anschluß noch abfiltriert und getrocknet werden. Als Blindprobe kann analog zu dieser Durchführung der Versuch zusätzlich mit einer Citronensäure-Lösung durchgeführt werden.
Beobachtung
Während des Erhitzens bildet sich ein weißer Niederschlag im Becherglas mit dem Zitronensaft.
Deutung
Bei dem Niederschlag handelt es sich um schwer lösliches Tricalciumcitrat. Die in der Zitrone enthaltene Citronensäure ist eine dreiprotonige Carbonsäure. Die Zugabe von Ammoniak stellt sicher, dass die Citronensäuremoleküle komplett deprotoniert vorliegen. Bei Raumtemperatur bilden die Calcium- und Citrat-Ionen einen wasserlöslichen Citrat-Komplex.
Ca2+(aq) + 2 Cit3-(aq) → [CaCit2]4-(aq)
Durch Erhitzen und einen Überschuss an Calcium-Ionen bildet sich dann das schwerlösliche Tricalciumcitrat.
[CaCit2]4-(aq) + 2 Ca2+(aq) → Ca3Cit2 (s) ↓
Entsorgung
Das getrocknete Tricalciumcitrat kann im Feststoffabfall entsorgt werden, die verbliebene Lösung im Säure-Base Behälter.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Dieser Versuch kann als Einführung in das Thema der Carbonsäuren fungieren. SuS können anhand des Versuches sehen, dass Carbonsäuren sie im Alltag umgeben. Neben Zitronen können auch andere Lebensmittel auf Citronensäure getestet werden.
Literatur
Kuhn, I. http://www.chids.de/dachs/praktikumsprotokolle/PP0055Nach weis_von_Carbonsaeuren.pdf (Zuletzt abgerufen am 03.08.2016)
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