3. Woche. Chemische Bindung. Inhaltsverzeichnis Die elektrische Leitfähigkeit Löslichkeit von Salzen und Molekülverbindungen 5

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1 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e 3. Woche Chemische Bindung Inhaltsverzeichnis Seite 3.1. Die elektrische Leitfähigkeit Löslichkeit von Salzen und Molekülverbindungen Stabilität von Bindungen Salzbildung aus den Elementen Allotropie Kristallwasser Singulettsauerstoff 20 1

2 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e 3.1. Die elektrische Leitfähigkeit Theorie Der elektrische Widerstand R ist nach dem Ohm schen Gesetz als R = U / I definiert. Das Ohm sche Gesetz. ist im Allgemeinen sowohl in Leitern 1. Art (z. B. Metalle) als auch Leitern 2. Art (z. B. Elektrolytlösungen) gut erfüllt. Der elektrische Leitwert ist der Kehrwert des Widerstandes und wird in Siemens S gemessen. Der spezifische Widerstand ρ ist als ρ = R Q / l definiert, wobei l die Länge und Q der Querschnitt des leitenden Mediums sind. Die elektrische Leitfähigkeit ist nun der Kehrwert des spezifischen Widerstandes und wird in Sm -1 gemessen. Man unterscheidet nach abnehmender Leitfähigkeit zwischen elektrischen Leitern (z.b. Metalle), Halbleitern (z.b. Silizium) und Isolatoren (z.b. Diamant, Keramiken, Kunststoffe, etc.). Dem Leitmechanismus nach unterscheidet man Elektronenleiter (Metalle, Graphit, Halbleiter) und Ionenleiter (Elektrolytlösungen, ionische Gase und Schmelzen sowie Festkörper mit beweglichen Ionen). Für Ionenleiter gilt, dass die spezifische Leitfähigkeit von der Konzentration, der Ladung und der Beweglichkeit der Ionen abhängt. Zur Messung der Leitfähigkeit von Elektrolytlösungen werden spezielle Elektroden verwendet, für die in etwa Q/l = 1 gilt, sodass nach Kalibrierung mit einer Standardlösung (z.b. 1 M KCl) direkt bestimmt werden kann. Didaktische Hinweise Die elektrische Leitfähigkeit von Stoffen bzw. deren Lösungen hängt sehr stark von den Bindungsverhältnissen ab. Metalle und Graphit* (Metallbindung) weisen eine deutlich höhere Leitfähigkeit auf als Elektrolytlösungen, ionische Schmelzen oder Halbleiter, während Isolatoren praktisch nicht elektrisch leitfähig sind. Elektrolytlösungen (z.b. Kochsalzlösungen) haben eine wesentlich bessere Leitfähigkeit als Lösungen von Nichtelektrolyten (z.b. Zucker). Destilliertes Wasser hat aufgrund der niedrigen Ionenkonzentration eine äußerst geringe Leitfähigkeit. Somit ist die Bestimmung der Leitfähigkeit einer geeigneten Auswahl von Stoffen und deren Lösungen bzw. Schmelzen ein guter Einstieg zur Diskussion der unterschiedlichen Natur chemischer Bindung. Geräte Stativmaterial Bechergläser 2 Kohleelektroden Leitwertsonde Chembox Kabel Dreifuß Teclubrenner Porzellanschale klein Solarmotor/Glühbirne 4,5 V Batterie *Graphit ist über 3 sp 2 -Hybridorbitale in einer Ebene kovalent gebunden. Das restliche p-orbital ist an einer delokalisierten Elektronenbindung beteiligt, die Graphit zu einem Elektronenleiter macht. 2

3 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e Chemikalien destilliertes Wasser Leitungswasser KNO 3 -Schmelze Zucker Graphit Diamantfeile NaCl fest Versuchsablauf Mittels der Sonde wird der Leitwert von Leitungswasser im Vergleich zu destilliertem Wasser gemessen. Anschließend zeigt man, dass festes NaCl (z. B. Kochsalz) keine Leitfähigkeit aufweist. Man gießt nun, während man die Sonde im NaCl lässt, destilliertes Wasser hinzu und beobachtet die Veränderung der Leitfähigkeit. Nun wird im Vergleich dazu die Leitfähigkeit einer Zuckerlösung gemessen. In einer Porzellanschale wird etwas KNO 3 aufgeschmolzen und mit zwei Kohlelektroden in der Schmelze der Leitwert gemessen. Dabei muss darauf geachtet werden, nach dem Schmelzen weiter zu erhitzen, damit sich kein festes Salz an den Elektroden anlagern kann. Schließlich wird der Leitwert desselben chemischen Elements in unterschiedlichen Modifikationen anhand von Graphit und Diamant (Diamantfeile) verglichen. 2 Kohleelektroden in einem Becherglas werden über eine 4,5 V Batterie mit einem Verbraucher (Glühbirne, Solarmotor) verbunden. Man füllt nun das Becherglas mit destilliertem Wasser, gibt Zucker und dann Kochsalz hinein. Sensor Entsorgung Kaliumnitrat in den Abfluss, mit Wasser nachspülen 3

4 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e 3.2. Löslichkeit von Salzen und Molekülverbindungen Theorie Die Lösung eines Stoffes in einem Lösungsmittel erfordert die Solvatisierung der gelösten Teilchen. Daher ist eine anziehende Wechselwirkung zwischen gelösten Teilchen und Lösungsmittelmolekülen erforderlich. Somit lösen sich polare Substanzen gut in polaren Lösungsmitteln (z.b. Salze in Wasser) und unpolare gut in unpolaren Lösungsmitteln (Butan in Isooctan). Bei Lösungen von Feststoffen in Flüssigkeiten muss deren Kristallgitterenergie aufgebracht werden, um eine Lösung der Teilchen (Ionen, Moleküle) herbeizuführen. Dies ist bei Lösungen von Gasmolekülen in Flüssigkeiten nicht erforderlich. In beiden Fällen wird durch die Solvatisierung der gelösten Teilchen Energie frei. Die Lösung von kristallinen Festkörpern ist mit einer Entropiezunahme ( S > 0) verbunden, während die Lösung von Gasen eine Entropieabnahme ( S < 0) bedeutet. Bei vernachlässigbarer Temperaturabhängigkeit der Lösungsenthalpie steigt daher die Löslichkeit von Festkörpern in flüssigen Lösungsmitteln mit der Temperatur, während jene von Gasen absinkt. Löslichkeit verschiedener Gase in L Gas /L Wasser Temperatur in C Kohlendioxid Sauerstoff Ammoniak 1176 k.a. 702 Didaktische Hinweise Die meist gute Löslichkeit von Salzen in Wasser und deren Anstieg mit der Temperatur ist allgemein bekannt und wird auch an anderer Stelle behandelt. Hier soll auf die weniger geläufige aber in Natur und Technik sehr bedeutende Löslichkeit von Gasen in Wasser eingegangen werden. Wichtig ist dass i)sehr viel NH 3 und HCl gelöst werden kann (Springbrunnen), ii)wasser auch bedeutende Mengen an CO 2 löst aber schon viel weniger an O 2, iii) die Löslichkeit der Gase mit steigender Temperatur abnimmt (z.b. zu beobachten, wenn man warmes Cola öffnet). Geräte pneumatische Wanne Messzylinder Rundkolben Stativmaterial Chemikalien Brausetablette 4

5 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e Na 2 O 2 NH 3 konz./nh 3 -Gas HCl konz./hcl-gas Phenolphthalein Methylorange Versuchsablauf Löslichkeit von CO 2 In einer pneumatischen Wanne mit Messzylinder soll qualitativ gezeigt werden, dass Wasser in der Lage ist, größere Mengen CO 2 zu lösen. Verwendet man Wasser unterschiedlicher Temperatur, kann auch gezeigt werden, dass sich mit steigender Temperatur weniger Gas löst. Versuchsaufbau Löslichkeit von CO 2 Löslichkeit von O 2 Mit dem gleichen Versuchsaufbau (Messzylinder, pneumatische Wanne) soll nun gezeigt werden, dass sich nur sehr wenig O 2 in Wasser löst. Dazu verwenden wir Na 2 O 2, welches in einer kleinen, an beiden Seiten zu öffnenden Plastikphiole eingewogen und offen unter den Messzylinder gebracht wird. Löslichkeit von NH 3 /HCl - Springbrunnenversuch Man nimmt einen Rundkolben (ca. 500 ml), füllt diesen mit Ammoniakgas oder Chlorwasserstoffgas (aus der Flasche oder durch Erhitzen von NH 3 -Lösung/Salzsäure), und verschließt ihn mit einem durchbohrten Korken mit Glasrohr (unten verjüngt). Nun wird der Kolben umgedreht und das Glasrohr in ein Wasserreservoir getaucht. Etwas Phenolphthalein/Methylorange im Wasser verschönert den Effekt und bringt zusätzliche 5

6 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e Informationen. Da sich weniger HCl als NH 3 in Wasser löst, ist der Springbrunneneffekt mit NH 3 kräftiger. Ammoniakspringbrunnen Entsorgung Natriumperoxid in den Abfluss, mit Wasser nachspülen Ammoniak-Lösung 25%ig in den Abfluss, mit Wasser nachspülen Salzsäure 32%ig in den Abfluss, mit Wasser nachspülen Methylorange feste organische Abfälle Phenolphthalein flüssige organische Abfälle, halogenfrei Sicherheitshinweise Natriumperoxid Ammoniak-Lösung 25%ig Salzsäure 32%ig 6

7 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e Methylorange Phenolphthalein 7

8 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e 3.3. Die Stabilität von Bindungen Theorie Aus thermodynamischer Sicht nimmt ein System immer den Zustand geringster Gibbs scher Energie ein. Es bilden sich daher immer die stabilsten Verbindungen aus. Da das Oxid MgO stabiler ist als H 2 O, müsste die Reaktion Mg + H 2 O H 2 + MgO nach rechts ablaufen. Dies geschieht jedoch erst, wenn man Wasserdampf über heißes Magnesium leitet. Der Grund ist die hohe Aktivierungsenergie, siehe Kapitel 4.4.! Didaktische Hinweise An diesen beiden Beispielen kann gezeigt werden, dass sich Typ und Stabilität von Bindungen durch Austausch eines Bindungspartners ändern können. Wasser ist eine kovalente Verbindung, während Na 2 O eine ionische ist. MgO ist vorwiegend ionisch, hat aber bereits kovalente Bindungsanteile. Geräte Stativmaterial Reagenzglas Sand Glasrohr mit Verjüngung Stopfen, durchbohrt Glaswanne Kunststoffbrett und Messer Tiegelzange Teclubrenner Chemikalien Na-Metall Mg-Metall Phenolphthalein Versuchsablauf Magnesium im Wasserdampf In ein Reagenzglas gibt man ca. 5 cm hoch Sand, der gut befeuchtet wird. Ein ca. 10 cm langes Stück Mg-Band wird von Verunreinigungen gesäubert und in das obere Ende des Reagenzglases gespannt. Mit einem passenden Stopfen, durch den ein nach vorne verjüngtes Glasrohr (Düse) steckt, wird nun verschlossen. Man erhitzt nun gelinde den Sand, bis Wasserdampf entsteht, der aus der Düse tritt. Nun heizt man kräftig an eine Stelle, wo das Mg-Band die Glaswand berührt. Es entzündet sich nach kurzer Zeit. Das nun entstehende H 2 - Gas kann an der Düse entzündet werden. Eventuell nochmals den Sand erhitzen. Der Versuch erfordert einiges an experimentellem Geschick und die Effekte dauern nur kurz an! 8

9 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e Verbrennen von Mg im Wasserdampf Natrium in Wasser Eine Glaswanne wird ca cm hoch mit Leitungswasser befüllt. Nun gibt man etwas Phenolphthalein und einen Spritzer alkalifreies Spülmittel hinein. Etwas Natrium (erbsengroß) wird vom Petroleum gereinigt und die Oxidschicht entfernt. Nun wird es mit einer Tiegelzange vorsichtig ins Wasser geworfen. Durch die Reaktionswärme schmilzt das Natrium und schwebt auf einer Wasserdampfschicht (Leidenfrostphänomen) über die Wasseroberfläche. Das entstehende H 2 -Gas entzündet sich manchmal. Der Indikator färbt sich violett. Möchte man sicher stellen, dass sich der entstehende Wasserstoff entzündet, gibt man das Natriumstück auf einem Filterpapier ins Wasser. Vorsicht! Gesamten Versuch ausschließlich im Abzug durchführen. Mindesten 3 m Sicherheitsabstand zu den Schülerinnen und Schülern. Gelegentlich kommt es zu einer sehr heftigen Reaktion mit lautem Knall. Das Natrium kann an der Wand der Glaswanne hängen bleiben und so zum Bruch der Wanne führen (dies lässt sich meist durch die Zugabe des Spülmittels verhindern). Entsorgung Natrium nach Umsetzung in Ethanol in den Abfluss, mit Wasser nachspülen Magnesium getrennt von anderen Gefahrenstoffen in eigenem Behältnis entsorgen Phenolphthalein flüssige organische Abfälle, halogenfrei 9

10 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e Sicherheitshinweise Natrium Phenolphthalein 10

11 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e 3.4. Salzbildung aus den Elementen Theorie Eine mögliche Methode zur Darstellung von Salzen ist die direkte Reaktion der beiden beteiligten Elemente. In diesem Beispiel sollen Natriumchlorid, Zinksulfid und Magnesiumoxid auf solche Weise hergestellt werden. Das Metall wird dabei jeweils oxidiert, das Nichtmetall reduziert. Didaktische Hinweise Das Chlor für die NaCl-Darstellung gewinnt man am besten nach der Spritzenmethode aus KMnO 4 und konzentrierter Salzsäure. Etwaige dunkle Verfärbungen, die zusätzlich zum weißen NaCl entstehen können, sind auf elementares Silicium und SiO zurückzuführen, das durch die Reduktion von SiO 2 aus dem Reagenzglas mit metallischem Natrium entsteht. Geräte kleines Reagenzglas Spritze mit Kanüle Wäscheklammer Teclubrenner Pinzette Messer Küchenrolle feuerfeste Unterlage Gasbrenner Probenglas Waage Tiegelzange Becherglas Chemikalien Chlorgas Natrium Ethanol Schwefel Zink Magnesiumband Versuchsablauf Natriumchlorid Etwas Natrium (erbsengroß) wird vom Petroleum gereinigt und die Oxidschicht entfernt. In einem kleinen Reagenzglas schmilzt man das Natrium auf und injiziert darauf zügig das Chlor aus der Spritze. Zur vollständigen Umsetzung sind mehrere Spritzen Chlor notwendig. Die klassische Variante dieses Versuches ist, das in einer Locheprouvette geschmolzene Na in einen Zylinder mit Chlorgas zu halten. 11

12 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e Herstellung von Natriumchlorid aus den Elementen Zinksulfid 13 g Zinkpulver werden mit 6,4 g Schwefel gut vermischt (nicht verreiben) und auf einer feuerfesten Unterlage zu einem Kegel aufgeschüttet. Mit einem Gasbrenner wird die Mischung lokal stark erhitzt, bis die exotherme Reaktion einsetzt. ACHTUNG: Versuch im Abzug durchführen! Herstellung von Zinksulfid aus den Elementen Magnesiumoxid Man entzündet etwas Magnesiumband, das an einem Ende mit einer Tiegelzange gehalten wird. Nicht direkt ins grelle Licht schauen! 12

13 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e Entsorgung Natrium nach Umsetzung in Ethanol in den Abfluss, mit Wasser nachspülen Chlor Einleiten des Chlors in Natriumthiosulfat-Lösung zur Reduktion zum Chlorid oder Einleiten in Natronlauge (Bildung von Natriumhypochlorit). Danach mit viel Wasser in den Abfluss. Spritzenmethode: Aufsetzen einer mit Aktivkohle gefüllten Spritze zur Adsorption. Schwefel im Abzug verbrennen Zink anorganische Abfälle mit Schwermetallen Magnesium getrennt von anderen Gefahrenstoffen in eigenem Behältnis entsorgen Ethanol flüssige organische Abfälle, halogenfrei bzw. verdünnt in den Abfluss. Sicherheitshinweise Natrium Chlor Zink 13

14 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e 3.5. Allotropie Theorie Unter Allotropie versteht man die Erscheinung, dass manche Elemente in verschiedenen Modifikationen vorkommen. Schwefel bildet z.b. mehrere allotrope Modifikationen. Bei Normalbedingungen stabil ist -S (rhombisch), oberhalb von 95,6 C -S (monoklin). -S, -S und ein Teil von flüssigem und gasförmigen Schwefel bestehen aus S 8 -Molekülen (Cyclooctaschwefel) in Kronenform. Plastischer Schwefel ist eine unterkühlte Flüssigkeit, nach einiger Zeit erfolgt wieder eine Umwandlung in den thermodynamisch stabilen -S. Didaktische Hinweise Im Zusammenhang mit der Allotropie sind weitere wichtige Beispiele zu nennen: Kohlenstoff (Graphit, Diamant, Fullerene), Sauerstoff (O 2, O 3 ), Phosphor (roter, weißer, schwarzer Phosphor). Geräte Reagenzglas Reagenzglashalter Becherglas mit Wasser Chemikalien Schwefelpulver Versuchsablauf Ein Reagenzglas wird zu etwa einem Drittel mit Schwefel gefüllt. Unter ständigem Schütteln wird der Schwefel langsam erhitzt (Flamme nicht zu heiß!). Die Farbveränderungen und Viskositätsveränderungen werden beobachtet. Der Schwefel beginnt bei ca. 119 C zu schmelzen und es entsteht eine hellgelbe, dünnflüssige Schmelze. Bei weiterem Erwärmen wird die Schmelze zähflüssig und man gießt sie in das bereitgestellte Becherglas mit Wasser. 14

15 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e ACHTUNG: Sollte sich der Schwefel entzünden, wird durch Aufsetzen eines Stopfens oder kräftiges Ausblasen die Flamme erstickt. Nach der Demonstration sollte das Reagenzglas in den Abzug gestellt werden. Erstarrter Schwefel im Becherglas Plastischer Schwefel Entsorgung Schwefel Reste im Abzug verbrennen Sicherheitshinweise Schwefel 15

16 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e 3.6. Kristallwasser Theorie Die Dehydratisierung von festem Kupfersulfatpentahydrat (CuSO 4 5H 2 O) verläuft, grob gesehen, über 2 Stufen: 1) CuSO 4 5H 2 O CuSO 4 H 2 O + 4 H 2 O 2) CuSO 4 H 2 O CuSO 4 + H 2 O Der erste Schritt erfolgt bei über 100 C, der zweite bei > 200 C. CuSO 4 5H 2 O kann daher einfach in einem Reagenzglas oder einer Porzellanschale mit dem Teclubrenner entwässert werden. Zudem geht die blaue Farbe des Pentahydrates beim Entwässern verloren, was die Anschaulichkeit des Versuches erhöht. Das entfernte Wasser kondensiert an der Glaswand. Mit einem ph-papier lässt sich nachweisen, dass kein CuSO 4 darin gelöst ist. Die Entwässerung kann auch durch Überschichten mit konzentrierter Schwefelsäure, die stark hygroskopisch wirkt, in einem Reagenzglas erfolgen. Das wasserfreie, weiße CuSO 4 kann dazu verwendet werden, das Restwasser in destilliertem (96 %igem) Ethanol nachzuweisen (Blaufärbung!). Die Rückreaktion zum Pentahydrat ist ein Beispiel für eine exotherme chemische Reaktion: CuSO H 2 O CuSO 4 5H 2 O Didaktische Hinweise Das Beispiel eignet sich auch zur gravimetrischen Kristallwasserbestimmung (z.b. Wahlpflichtfach, etc.). Cobaltsalze haben je nach Kristallwassergehalt unterschiedliche Farbe (blau, rosa), deshalb werden sie als Indikator in Exsiccatoren eingesetzt. Geräte Reagenzgläser Porzellanschale Thermofühler Teclubrenner Chemikalien Kupfersulfatpentahydrat CuSO 4 5 H 2 O conc. Schwefelsäure H 2 SO 4 Ethanol 96% Versuchsablauf Kupfersulfatpentahydrat wird in einem Reagenzglas erhitzt, bis es weiß ist und das freigesetzte Wasser am oberen Ende des Reagenzglases kondensiert. Nach dem Abkühlen wird das weiße Produkt mit etwas 96%igem Ethanol überschichtet und die Farbänderung beobachtet. Etwas Kupfersulfatpentahydrat wird in einem Reagenzglas mit konzentrierter Schwefelsäure überschichtet und die auftretende Farbänderung beobachtet. 16

17 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e CuSO4 + 5 H2O CuSO4 5 H2O Zum wasserfreien (weißen) CuSO 4 gibt man etwas Wasser hinzu und beobachtet die Temperaturveränderung. Versuchsdurchführung Entsorgung Kupfersulfat anorganische Abfälle mit Schwermetallen Ethanol in den Abfluss, mit Wasser nachspülen Schwefelsäure nach Neutralisation im Abfluss entsorgen Sicherheitshinweise Kupfersulfat 17

18 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e Schwefelsäure 18

19 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e 3.7. Singulettsauerstoff Theorie Grundzustand des Sauerstoffmoleküls ist der Triplettzustand 3 O 2, bei dem die beiden Elektronen in den antibindenden *-Orbitalen gleichen Spin (2S+1=3) haben. Es gibt nun angeregte Zustände, in denen die beiden Elektronen entgegen gesetzten Spin aufweisen (2S+1=1), dies nennt man Singulettzustand bzw. Singulettsauerstoff 1 O 2. Der Triplettzustand als Grundzustand ist eine Ausnahme bei den meisten Molekülen ist der Grundzustand ein Singulettzustand. Moleküle unterschiedlicher Multiplizität reagieren nur recht träge miteinander, hohe Aktivierungsenergien treten auf. Singulettsauerstoff ist daher wesentlich reaktionsfähiger als Sauerstoff im Grundzustand. Er spielt bei vielen natürlichen und technischen Prozessen eine wesentliche Rolle. 1 O 2 kann direkt oder indirekt (z.b. mit Luminol) über Chemoluminiszenz nachgewiesen werden. Cl 2 + H 2 O OH - 2 H 2 O + 2 Cl O 2 1 O 2 3 O 2 + rotes Licht Termschema von Sauerstoff Didaktische Hinweise Dieser Versuch ist zum einen ein schöner Schauversuch, berührt aber auch eine Reihe wichtiger Themen wie Molekülorbitale, Peroxide, Redoxreaktionen und Chemoluminiszenz. Singulettsauerstoff spielt in der Natur (Photosynthese, Blattfall, etc.) und auch in speziellen chemotechnischen Prozessen eine wichtige Rolle. Allerdings wird es im regulären Unterricht nicht immer gelingen, auf den Singulettsauerstoff besonders einzugehen. Geräte Erlenmeyerkolben Spritze mit Kanüle doppeltes Gärrohr Glaswolle Chemikalien Kaliumpermanganat KMnO 4 19

20 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e Salzsäure HCl konzentriert Natronlauge NaOH Wasserstoffperoxid H 2 O 2 Aktivkohle Versuchsablauf Im Erlenmeyerkolben, der nicht größer als nötig sein sollte, wird etwas festes KMnO 4 vorgelegt und mit dem Stopfen verschlossen. Es werden das doppelte Gärrohr und die mit konzentrierter HCl gefüllte Spritze aufgesetzt. Man stellt ca. 10 ml einer wässrigen Lösung mit 20% NaOH und 10% H 2 O 2 her, die man in das Gärrohr füllt, sodass das Verbindungsstück zwischen den beiden Kugelrohren gerade gefüllt ist. Zur Aufnahme von eventuell entweichendem Chlorgases verschließt man das Gärrohr mit etwas Aktivkohle auf einem Glaswollepfropfen. In Dunkelheit (!) tropft man nun etwas HCl auf das KMnO 4 und beobachtet die rote Leuchtreaktion in der NaOH/H 2 O 2 -Lösung. Ist gute Verdunkelung nicht möglich, kann man Luminol hinzufügen. Die rote Leuchterscheinung ist dann auch bei Tageslicht zu erkennen. Versuchsaufbau und -ablauf Entsorgung Kaliumpermanganat anorganische Abfälle mit Schwermetallen Salzsäure konz. in den Abfluss, mit Wasser nachspülen Natronlauge in den Abfluss, mit Wasser nachspülen Wasserstoffperoxid in den Abfluss, mit Wasser nachspülen Chlorgas Einleiten des Chlors in Natriumthiosulfat-Lösung zur Reduktion zum Chlorid. Nach Neutralisation mit Natriumhydrogencarbonat Entsorgung in den Abfluss, mit Wasser nachspülen. 20

21 A n o r g a n i s c h e / M a t e r i a l c h e m i e Sicherheitshinweise Kaliumpermanganat Salzsäure konz. Natronlauge Wasserstoffperoxid Chlorgas 21