Ziel des Versuchs: In diesem Versuch werden die Effekte von Schwefeldioxid, ein Bestandteil von Smog, auf die Umwelt untersucht.
| Thema: Abgase und Smog III | Tags: Smog, Schwefeldioxid, Umwelt | Klassenstufen: 7-8 | Versuchsart: LV |
Materialien
3 Standzylinder, 3 Verbrennungslöffel, 3 Deckgläser, Bunsenbrenner, Spritzflasche, Universalindikatorpapier
Chemikalien
Schwefel, Rosen, Marmor, Wasser
Durchführung
Schwefel wird auf einen Verbrennungslöffel gegeben, mit der rauschenden Brennerflamme unter dem Abzug entzündet und in den Standzylinder gehoben. Der Zylinder wird danach mit einem Deckglas abgedeckt. Der Vorgang wird für alle drei Standzylinder wiederholt.
In den ersten Standzylinder wird eine Rose gegeben. In den zweiten Standzylinder wird Wasser mit der Spritzflasche gegeben und danach ein Streifen Universalindikatorpapier hineingehalten. In den dritten Standzylinder wird Wasser und ein Stück Marmor gegeben. Alle drei Standzylinder werden nach Zugabe der Objekte wieder mit dem Deckglas abgedeckt.
Die Beobachtungen von Standzylinder 1 und 2 werden nach fünf Minuten protokolliert. Die Beobachtungen von Standzylinder 3 nach zwei Tagen.
Beobachtung
- Die Rose ist weiß und komplett entfärbt.
- Das Universalindikatorpapier färbt sich pink.
- Die glatten Flächen des Marmors sind uneben geworden.
Deutung
Die Rose wird von dem bei der Verbrennung des Schwefels entstehenden Schwefeldioxid (SO2) komplett entfärbt, da das Gas den Farbstoff zerstört. Im zweiten Standzylinder bildet sich durch die Zugabe von Wasser Schwefelsäure, welche das Universalindikatorpapier pink färbt.
Schwefel reagiert mit Sauerstoff zu Schwefeldioxid:
S(s) + O2 (g) → SO2 (g)
(Schwefeldioxid reagiert mit Wasser zu schwefeliger Säure:)
(SO2 (g) + H2O(l) → H2SO3 (aq))
Schwefelige Säure reagiert mit Sauerstoff zu Schwefelsäure:
2 H2SO3 (aq) + O2 (g) → 2 H2SO4 (aq)
Der Marmor, CaCO3 (s) , wird von der Schwefelsäure zersetzt. Marmor reagiert mit Schwefelsäure zu Calcium-Ionen, Kohlenstoffdioxid, Wasser und Sulfat-Ionen:
CaCO3 (s) + H2SO4 (aq) → Ca2+(aq) + CO2 (g) + H2O(l) + SO42-(aq)
Entsorgung
Die Feststoffe können in den Hausmüll entsorgt werden, die entstandene Säure kann mit viel Wasser in den Abfluss gegossen werden. Schwefelreste im Verbrennungslöffel unter dem Abzug verbrennen.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Dieser Versuch erlaubt SuS, die Effekte von saurem Regen und SO2, einem signifikanten Bestandteil von Smog, auf die Umwelt zu sehen. Auf Grund der Giftigkeit des entstehenden Gases und der Notwendigkeit, den Versuch unter dem Abzug durchzuführen, ist es sinnvoll, ihn als Lehrerversuch einzusetzen, da es für gewöhnlich nicht genügend Abzüge für die ganze Klasse in der Schule gibt und die SuS somit nicht mit dem gefährlichen Gas umgehen müssen. Die Alternative zu diesem Versuch, die Untersuchung der Effekte von Stickoxiden auf die Umwelt, ist nicht wünschenswert, da Stickoxide umweltschädlicher und giftiger sind. Eine Variante, sauren Regen abzubilden, wäre, Kohle auf einem Verbrennungslöffel in einem Standzylinder, der zu 5 cm mit einer Lösung von Thymolblau gefüllt ist, verbrennen zu lassen. Durch Schütteln lässt sich die Lösung pink färben und Säure nachweisen.
Literatur
http://www.lehrerweb.at/materials/gs/su/technik/print/fernwaerme/egietr_exp/fw_experiment.pdf (letzter Zugang am 08.08.2014 um 18 Uhr).
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