1.6 Wirkung von Säuren auf Metalle. Aufgabe. Wie wirken Säuren auf Metalle? Naturwissenschaften - Chemie - Säuren, Basen, Salze - 1 Säuren

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1 Naturwissenschaften - Chemie - Säuren, Basen, Salze - Säuren (P757500).6 Wirkung von Säuren auf Metalle Experiment von: Phywe Gedruckt: :39:04 intertess (Version 3.06 B200, Export 2000) Aufgabe Aufgabe Wie wirken Säuren auf Metalle? Untersuche die Reaktion verschiedener Säuren mit Metallen. Raum für Notizen Wenn Sie als Lehrer angemeldet sind, finden Sie nachstehend eine Schaltfläche für Zusatzinformationen. - -

2 Zusatzinformationen Lernziele Säuren reagieren mit unedlen Metallen. Bei dieser Reaktion entstehen Salze und Wasserstoff. Hinweise zur Aufbau und Durchführung Vorbereitungen 0%ige Salzsäure (30 ml konz. HCI auf 00 ml Wasser) und 0%ige Schwefelsäure (6 ml konz. H 2 SO 4 auf 00 ml Wasser) bereitstellen. Die Konzentrationen müssen jedoch nicht genau eingehalten werden. Hinweise zu den Schülerversuchen Sollten die Metalle nicht reagieren (Oxidschicht), müssen die Reagenzgläser vorsichtig erwärmt werden. Hierbei reagiert Aluminium sehr heftig mit Säuren! Vorsicht! H- und P- Sätze Magnesium: H228: Entzündbarer Feststoff. Salzsäure: H34: Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. H335: Kann die Atemwege reizen. H290: Kann gegenüber Metallen korrosiv sein. P280: Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P30 + P330 + P33:BEI VERSCHLUCKEN: Mund ausspülen. KEIN Erbrechen herbeiführen. P309 + P30: BEI Exposition oder Unwohlsein: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen. P305 + P35 + P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen

3 Schwefelsäure: H34: Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. H290: Kann gegenüber Metallen korrosiv sein. P280: Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P30 + P330 + P33:BEI VERSCHLUCKEN: Mund ausspülen. KEIN Erbrechen herbeiführen. P309: BEI Exposition oder Unwohlsein: P30: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen. P305 + P35 + P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. Gefahren Säure verursachen starke Verätzungen. Schutzbrille/Schutzhandschuhe benutzen! Methodische Bemerkungen Dieser Versuch kann auch im Rahmen der Versuche zum Umgang mit Säuren eingesetzt werden, um deren zersetzende Wirkung zu demonstrieren. Er ist ebenfalls bei der Darstellung der Salzbildungsarten durchführbar, wird dort aber ohnedies in einer modifizierten Form nochmals aufgegriffen. Auf die Unterscheidung von unedlen und edlen Metallen wird hier noch nicht eingegangen. Dieser Unterschied sowie die Umformung der Wortgleichung in deren Symbolschreibweise kann bei entsprechendem Kenntnisstand ergänzt werden. Entsorgung Kleinere Metallreste durchreagieren lassen, eventuell noch etwas Säure hinzugeben. Überschüssige Säure in den Behälter für Säuren und Laugen geben. Größere Metallstücke abspülen und für ähnliche Versuche wiederverwenden

4 Material Material Material von "TESS Chemie Set Säuren / Basen / Salze" (Bestellnummer ) Position Material Spritzflasche, 250 ml, Kunststoff Bestellnr Menge 2 Laborschreiber, wasserfest Schutzbrille, farblose Scheiben Reagenzglas, d = 8, l = 80 mm, 0 Stück (7) 5 Reagenzglasgestell, 2 Bohrungen; d = 22 mm, Holz Pipette mit Gummikappe, lang Uhrglasschale, d = 60 mm Reagenzglashalter bis d = 22 mm Pipette mit Gummikappe Pulverspatel, Stahl, l = 50 mm Chemikalien, Hilfsmaterial Position Material Bunsenbrenner, für Erdgas, DIN-Ausführung Bestellnr Menge Sicherheits-Gasschlauch, DVGW, lfd, Meter Aluminiumblech, Stärke 0,2 mm, 50 g Magnesium, Band (Rolle), 25 g Salzsäure, 0%ig, herstellen aus Schwefelsäure, 0%ig, herstellen aus Zinkblech, x 0,5 mm, 200 g Wasser, destilliert, 5 l Für das Experiment benötigte Materialien - 4 -

5 - 5 -

6 Aufbau Aufbau Gefahren Konzentrierte Säuren verursachen starke Verätzungen. Unbedingt Schutzbrille tragen! Aufbau Nummeriere sechs Reagenzgläser von bis 6 und stelle sie in das Reagenzglasgestell (Abb. ). Abb. Gib in die Reagenzgläser bis 3 jeweils ein Stück Aluminium, Zink und Magnesium-Band, ebenso in die Reagenzgläser 4 bis 6, sodass jedes Metall zweimal vorhanden ist (Abb. 2). Abb

7 Durchführung Durchführung Ablauf Gib mit einer Pipette in die Reagenzgläser bis 3 Salzsäure, bis sie etwa zu einem Viertel gefüllt sind (Abb. 3). Abb. 3 Stülpe über Reagenzglas ein leeres Reagenzglas mit der Öffnung nach unten (Abb. ) und führe nach einer Minute die Knallgasprobe durch (Abb. 5). Verfahre ebenso mit den Reagenzgläsern 2 bis 3. Abb. 4 Abb. 5 Gib in die Reagenzgläser 4 bis 6 mit der zweiten Pipette Schwefelsäure (Füllhöhe ca. 3 cm). Führe den Knallgasprobe (Detonationstest von Wasserstoff-Sauerstoff) wie oben beschrieben durch. Entnimm jedem Reagenzglas mit der Pipette ein wenig Lösung (Abb. 6) und gib davon einige Tropfen jeweils auf ein Uhrglas (Abb. 7). Lasse die Lösung verdunsten

8 Abb. 6 Abb. 7 Entsorgung Überschüssige Lösungen in den Sammelbehälter für Säuren und Laugen geben. Größere Metallreste für ähnliche Versuche aufbewahren

9 Auswertung Auswertung Frage : Notiere deine Beobachtungen. Nach Zugabe von Säuren zu den Metallen schäumen diese auf, ein Gas entsteht. Hierbei reagiert Magnesium am stärksten. Die Knallgasprobe (Wasserstoff-Sauerstoff Detonationstest) verläuft in allen Fällen positiv. Nach dem Verdunsten der Lösung bleiben kristalline Feststoffe zurück. Frage 2: Halte das Ergebnis der Reaktion und der Knallgasprobe (Wasserstoff-Sauerstoff Detonationstest) in die Tabelle fest. Tabelle Metall + Salzsäure Ergebnis der Knallgasprobe + Schwefelsäure Ergebnis der Knallgasprobe Aluminium Magnesium Zink - 9 -

10 Tabelle a Metall + Salzsäure Ergebnis der Knallgasprobe + Schwefelsäure Ergebnis der Knallgasprobe Aluminium Gasbildung positiv Gasbildung positiv Magnesium Gasbildung positiv Gasbildung positiv Zink Gasbildung positiv Gasbildung positiv - 0 -

11 Fragen und Aufgaben Fragen und Aufgaben Frage : Ziehe die Schlussfolgerungen aus den Beobachtungen. Das entstehende Gas ist Wasserstoff (Wasserstoff-Sauerstoff Detonationstest bzw. Knallgasprobe), der bei allen Reaktionen entsteht, unabhängig von Säuresorten oder Metallart. Daraus kann gefolgert werden, dass bei der Reaktion von Metallen mit Säuren immer Wasserstoff entsteht. Frage 2: Zu welcher Stoffklasse könnten ihren Eigenschaften nach die durch Verdampfen erhaltene Reaktionsprodukte gehören? - -

12 Die Reaktionsprodukte sind wasserlöslich und kristallin. Sie können also zu Stoffklasse der Salze gehören. Bei der Reaktion von Metallen mit Säuren entstehen also Salze und Wasserstoff. Frage 3: Gib die abgelaufenen Reaktionen für alle Metalle und Säuren in einer Wortgleichung wieder, entwickele daraus ein allgemeines Reaktionsschema. Aluminium + Salzsäure Aluminiumsalz (-chlorid) + Wasserstoff Magnesium + Salzsäure Magnesiumsalz (-chlorid) + Wasserstoff Zink + Salzsäure Zinksalz (-chlorid) + Wasserstoff Aluminium + Schwefelsäure Aluminiumsalz (-sulfat) + Wasserstoff Magnesium + Schwefelsäure Magnesiumsalz (-sulfat) + Wasserstoff Zink + Schwefelsäure Zinksalz (-sulfat) + Wasserstoff Allgemeines Reaktionsschema: Metall + Säure Salz + Wasserstoff - 2 -

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