2.8 Laugenbildung durch Reaktion von Metalloxiden mit Wasser. Aufgabe. Woraus lassen sich Laugen herstellen? (2)

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1 Naturwissenschaften - Chemie - Säuren, Basen, Salze - 2 Basen (P759200) 2.8 Laugenbildung durch Reaktion von Metalloxiden mit Wasser Experiment von: Phywe Gedruckt: :6:25 intertess (Version 3.06 B200, Export 2000) Aufgabe Aufgabe Woraus lassen sich Laugen herstellen? (2) Oxidiere Metalle und stelle aus den Oxiden Laugen her. Raum für Notizen Wenn Sie als Lehrer angemeldet sind, finden Sie nachstehend eine Schaltfläche für Zusatzinformationen. - -

2 Zusatzinformationen Lernziele Laugen lassen sich durch die Reaktion von Metalloxiden mit Wasser herstellen. Laugen müssen Hydroxidionen enthalten. Hinweise zu Aufbau und Durchführung Anmerkungen zu den Schülerversuchen Achten Sie darauf, dass die SchülerInnen bei beiden Versuchen nicht in die Flamme schauen. Auch Calcium kann nach Lösen der Oxidschicht heftig verbrennen. Gegebenfalls sollten Sonnenbrillen getragen werden. H- und P-Sätze Phenolphthalein: H226: P20: P233: Flüssigkeit und Dampf entzündbar. Von Hitze / Funken / offener Flamme / heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen. Behälter dicht verschlossen halten. Calcium, gekörnt: H26: P402 + P404: In Berührung mit Wasser entstehen entzündbare Gase. In einem geschlossenen Behälter an einem trockenen Ort aufbewahren. Magnesiumband: H228: Entzündbarer Feststoff. Gefahren Calcium wirkt auf der Haut stark ätzend. Nicht mit den Fingern berühren! Magnesium verbrennt mit greller Lichterscheinung. Nicht in die Flamme schauen! Schutzbrille aufsetzen! - 2 -

3 Hinweise Die bei diesem Versuch entstehenden Oxide lösen sich nicht vollständig im Wasser, es entstehen Suspensionen. Die entstehende Magnesiumlauge ist sehr schwach. Methodische Bemerkungen Die hier zu erarbeitende Herleitung der Hydroxydionen ist sicher nicht einfach, erfolgt aber stringent aus den Auswertungsergebnissen dieses und des vorhergehenden Versuches. Die Art der Ladung dieser Ionen kann aus Elektrolyseversuchen herleitet werden, in denen gezeigt werden kann, dass die Metallionen positiv geladen sind, die Hydroxidionen also negativ geladen sein müssen. Bei entsprechendem Kenntnisstand der SchülerInnen in diesem Gebiet, kann dieser Sachverhalt auch aus den Elektronenbilanzen der Reaktionen abgeleitet werden. Entsorgung Inhalt beider Bechergläser in den Sammelbehälter für Säuren und Laugen geben

4 Material Material Material von "TESS Chemie Set Säuren / Basen / Salze" (Bestellnummer ) Position Material Bestellnr. Menge Schutzbrille, farblose Scheiben Spritzflasche, 250 ml, Kunststoff Schere, 0 mm Pinzette, l = 30 mm, gerade, stumpf Pipette mit Gummikappe Becherglas DURAN, niedrige Form, 250 ml Tiegelzange, Edelstahl, 200 mm Glasrührstab, Boro 3.3, l = 200 mm, d = 5 mm Verbrennungslöffel (Phosphorlöffel) Chemikalien, Hilfsmaterial Position Material Bunsenbrenner, für Erdgas, DIN-Ausführung Sicherheits-Gasschlauch, DVGW, lfd, Meter Calcium, gekörnt 50 g Magnesium, Band (Rolle), 25 g Wasser, destilliert, 5 l Phenolphthaleinlösung, 0,5% in Ethanol, 00 ml Für das Experiment benötigte Materialien Bestellnr Menge - 4 -

5 - 5 -

6 Aufbau Aufbau Gefahren Calcium wirkt auf der Haut stark ätzend. Nicht mit den Fingern berühren! Magnesium verbrennt mit greller Lichterscheinung. Nicht in die Flamme schauen! Schutzbrille aufsetzen! - 6 -

7 Durchführung Durchführung Ablauf Schneide ein etwa 5 cm langes Stück Magnesiumband mit der Schere ab (Abb. ), fasse es mit der Tiegelzange, entzünde es in der Brennerflamme (Abb. 2) und lasse es über einem Becherglas verbrennen (Abb. 3). Schaue nicht in die Flamme während des Verbrennens! Abb. Abb. 2 Abb. 3 Das gesamte Verbrennungsprodukt in das Becherglas gießen und dann dieses mit etwas destilliertes Wasser füllen (Füllhöhe ca. 0,5 cm) (Abb. 4). Rühre mit einem Glasstab um (Abb. 5) und füge dann einige Tropfen Phenolphthaleinlösung hinzu. Abb. 4 Abb

8 Entnimm mit der Pinzette drei Körnchen Calcium aus dem Vorratsbehälter und gib sie in den Verbrennungslöffel (Abb. 6). Erhitze diese kräftig bis das Metall durchglüht (Abb. 7). Abb. 6 Abb. 7 Gib nach Abkühlen das Reaktionsprodukt in das zweite Becherglas. Fülle es wie oben beschrieben mit destilliertem Wasser, rühre mit dem zweiten Glasstab gut um und füge dann einige Tropfen Phenolphthaleinlösung hinzu (Abb. 8). Abb. 8 Entsorgung Inhalt beider Bechergläser in den Sammelbehälter für Säuren und Laugen geben

9 Auswertung Auswertung Frage : Notiere deine Beobachtungen. Magnesium: Calcium: Magnesium: Das Magnesiumband entzündet sich und brennt mit grellweißer Flamme. Es bildet sich ein weißer, bröckeliger Stoff, der sich ein wenig in Wasser löst. Der zugesetzte Indikator färbt sich weinrot. Calcium: Das Calcium glüht auf und verbrennt, wobei es die Flamme weis färbt. Es entsteht ebenfalls ein weißer Stoff, der sich in Wasser löst und die Phenolphthaleinlösung weinrot färbt

10 Fragen und Aufgaben Fragen und Aufgaben Frage : Ziehe die Schlussfolgerungen aus deinen Beobachtungen. Formuliere die abgelaufenen Vorgänge beim Erhitzen der Metalle in einer Wortgleichung. Die beim Verbrennen der Metall entstehenden weißen Stoffe sind die entsprechenden Oxide der Metalle. Löst man diese Oxide in Wasser, so entstehen Laugen. Magnesium + Sauerstoff Magnesiumoxid Calcium + Sauerstoff Calciumoxid Frage 2: Beschreibe die hier aufgezeigte Herstellungsart für Laugen in einem Merksatz

11 Laugen lassen sich herstellen, indem man (wasserlösliche) Oxide unedler Metalle mit Wasser reagieren lässt. Frage 3: Berücksichtige die Ergebnisse dieses Experimentes und erkläre welche Art von Ionen in Laugen enthalten sein muss. Da Laugen durch Reaktion von Metallen mit Wasser unter Wasserstoffabspaltung entstehen, müssen Laugen entweder Sauerstoff- oder OH-Ionen (Hydroxidionen). Da aber Metalloxide, die Sauerstoffionen enthalten, mit Wasser zu Laugen weiterreagieren, müssen Laugen Hydroxidionen enthalten. Außerdem müssen noch Metallionen vorhanden sein. - -

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