1.9 Darstellung und Eigenschaften von schwefliger Säure. Aufgabe. Welche Eigenschaften besitzt schweflige Säure?

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1 Naturwissenschaften - Chemie - Säuren, Basen, Salze - Säuren (P757800).9 Darstellung und Eigenschaften von schwefliger Säure Experiment von: Phywe Gedruckt: :43:57 intertess (Version 3.06 B200, Export 2000) Aufgabe Aufgabe Welche Eigenschaften besitzt schweflige Säure? Stelle schweflige Säure her und untersuche ihre Eigenschaften. Raum für Notizen Wenn Sie als Lehrer angemeldet sind, finden Sie nachstehend eine Schaltfläche für Zusatzinformationen. - -

2 Zusatzinformationen Lernziele Schweflige Säure entsteht beim Lösen von Schwefeldioxid in Wasser. Schweflige Säure ist ein Bestandteil des "Sauren Regens". Hinweise zur Aufbau und Durchführung Vorbereitungen Ca. %ige Kaliumpermanganatlösung bereitstellen (ein mittelgroßer Kristall auf 00 ml Wasser). Die Konzentration muss nicht genau eingehalten werden. Zur Zeitersparnis können die Erlenmeyerkolben vor der Stunde mit Wasser und Sauerstoff gefüllt werden (mit den benötigten Stopfen verschließen). Sie müssen nicht vollständig mit Sauerstoff gefüllt sein, es muss lediglich gewährleistet sein, dass der Schwefel bei geschlossenem Kolben eine Zeitlang weiterbrennt. Anmerkungen zu den Schülerversuchen Die verwendeten Verbrennungslöffel sollten möglichst wenig oxidiert sein, da sonst zu viel Schwefeltrioxid entsteht, wodurch die Reduktion des Kaliumpermanganat verhindert wird. Achten Sie darauf, dass die Verbrennungslöffel nicht die Glaswände berühren, da die Kolben sonst springen können. H- und P- Sätze Kaliumpermanganat: H272: H302: H40: P20: P273: Kann Brand verstärken; Oxidationsmittel. Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung. Von Hitze/Funken/offener Flamme/heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen. Freisetzung in die Umwelt vermeiden

3 Schweflige Säure: H332: H35: Gesundheitsschädlich bei Einatmen. Verursacht Hautreizungen. H39: Verursacht schwere Augenreizung. H335: Kann die Atemwege reizen. P26: Einatmen von Staub / Rauch / Gas / Nebel / Dampf / Aerosol vermeiden. P280: Schutzhandschuhe / Schutzkleidung / Augenschutz / Gesichtsschutz tragen. P305 + P35 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. Gefahren Beim Verbrennen von Schwefel entstehen giftige und reizende Gase. Schutzbrille tragen! Gase nicht einatmen! Versuch unter dem Abzug durchführen! Hinweise Bei schwefliger Säure handelt es sich genaugenommen um eine wässrige Lösung von Schwefeldioxid, von dem sich ca. 0% mit Wasser zu schwefliger Säure umsetzen. Methodische Bemerkungen Die Umweltgefährdung des Schwefeldioxids und das Problem der Großfeuerungsanlagen sollten in diesem Zusammenhang unbedingt angesprochen werden. Dieser Versuch lässt sich auch durch Demonstrationsversuche zur Bleichwirkung des Schwefeldioxids (z.b. auf Blütenfarbstoffe) ergänzen. Entsorgung Inhalt der Erlenmeyerkolben in den Sammelbehälter für Säuren und Laugen geben. Größere Mengen von Braunstein ausfiltern und in den Sammelbehälter für Schwermetallabfälle geben

4 Material Material Material von "TESS Chemie Set Säuren / Basen / Salze" (Bestellnummer ) Position Material Schutzbrille, farblose Scheiben Bestellnr Menge 2 Reagenzglasgestell, 2 Bohrungen; d = 22 mm, Holz Spritzflasche, 250 ml, Kunststoff Gummistopfen d = 26/32 mm, ohne Bohrung Erlenmeyerkolbe, DURAN, 250 ml, Enghals, SB Pulverspatel, Stahl, l = 50 mm Verbrennungslöffel (Phosphorlöffel) Pipette mit Gummikappe Reagenzglashalter bis d = 22 mm Reagenzglas, d = 8, l = 80 mm, 0 Stück () Chemikalien, Hilfsmaterial Position Material Bunsenbrenner, für Erdgas, DIN-Ausführung Bestellnr Menge Sicherheits-Gasschlauch, DVGW, lfd, Meter Kaliumpermanganat, reinst, 250 g Schwefel, Stücke, 500 g Wasser, destilliert, 5 l Universalindikator, flüssig, ph -3, 00 ml Sauerstoff Für das Experiment benötigte Materialien - 4 -

5 - 5 -

6 Aufbau Aufbau Gefahren Beim Verbrennen von Schwefel entstehen giftige und reizende Gase! Schutzbrille aufsetzen! Gase nicht einatmen! Versuch unter dem Abzug durchführen! - 6 -

7 Durchführung Durchführung Ablauf Gib in beide Erlenmeyerkolben destilliertes Wasser (Füllhöhe ca. cm) und fülle sie dann mit Sauerstoff (Abb. ). Abb. Gib in den Verbrennungslöffel ein kleines Stück Schwefel (Abb. 2), entzünde dieses in der Brennerflamme (Abb. 3) und führe ihn vorsichtig in den einen Erlenmeyerkolben ein (Abb. 4), verschließe diesen dabei so gut wie möglich mit dem Gummistopfen (Abb. 5). Entferne nach dem Erlöschen der Flamme den Verbrennungslöffel, verschließe den Kolben fest und schüttele ihn kräftig (Abb. 6). Abb. 2 Abb. 3 Abb. 4 Abb

8 Abb. 6 Verfahre ebenso mit dem zweiten Erlenmeyerkolben. Gib dann in den ersten Erlenmeyerkolben einige Tropfen Universalindikator, in den zweiten Kolben einige Tropfen Kaliumpermanganatlösung. Abb. 7 Gib in das Reagenzglas die mit dem Indikator angefärbte Lösung (Füllhöhe ca. 2 cm) und erhitze sie langsam in der Brennerflamme (Abb. 8). Abb. 8 Entsorgung Inhalt der Erlenmeyerkolben in den Sammelbehälter für Säuren und Laugen geben

9 - 9 -

10 Auswertung Auswertung Frage : Notiere deine Beobachtungen. Erlenmeyerkolben: Reagenzglas: Erlenmeyerkolben: Der Schwefel verbrennt in den Erlenmeyerkolben mit bläulicher Flamme, dabei entsteht ein stechend riechendes Gas. Der zugesetzte Universalindikator färbt sich rot, die Kaliumpermanganatlösung entfärbt sich. Reagenzglas: Beim Erhitzen färbt sich der Universalindikator wieder gelb, der stechende Geruch des Gases ist wieder wahrnehmbar

11 Fragen und Aufgaben Fragen und Aufgaben Frage : Ziehe die Schlussfolgerungen aus den Beobachtungen. Formuliere die abgelaufenen Vorgänge in einer Wortgleichung. Der Schwefel verbrennt zu Schwefeldioxid. Dieses löst sich in Wasser und bildet dabei eine Säure (Indikatorfärbung). Diese Säure ist durch ein Oxidationsmittel (Kaliumpermanganat) weiter oxidierbar. Beim Erhitzen der Säure zersetzt sich diese, es entsteht wieder Schwefeldioxid. Schwefel + Sauerstoff Schwefeldioxid Schwefeldioxid + Wasser schwefliger Säure Frage 2: Trage die beobachteten Eigenschaften der entstandenen Flüssigkeit in den allgemeinen Stoff-Steckbrief ein, ergänze die fehlenden Angaben aus dem Lehrbuch. Stoff-Steckbrief: - -

12 Stoffname: Chemisches Symbol: Farbe: Aggregatzustand: Schmelzpunkt: Siedepunkt: Weitere Eigenschaften: nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn Vorkommen: Verwendung: Stoff-Steckbrief: Stoffname: Schweflige Säure Chemisches Symbol: H 2 SO 3 Farbe: farblos Aggregatzustand: flüssig Schmelzpunkt/Siedepunkt: Schweflige Säure kommt in reiner Form nicht vor

13 Weitere Eigenschaften: Zersetzt sich leicht, insbesondere beim Erhitzen, in Schwefeldioxid und Wasser, reine schweflige Säure ist deshalb nicht existent. Färbt Universalindikator oder Lackmus rot. Bestandteil des "Sauren Regens", stark umweltgefährdend. Verwendung: Für Bleichvorgänge; bei der Erdölraffination. Frage 3: Bei der Verbrennung welcher Stoffe entsteht Schwefeldioxid? Wie entsteht der "Saure Regen"? Schwefeldioxid entsteht bei der Verbrennung aller schwefelhaltigen Stoffe. Zu diesen gehört auch pflanzliches Eiweiß, sodass Kohle und Erdöl schwefelhaltig sind. In Feuerungsanlagen entsteht also Schwefeldioxid, das sich mit der Luftfeuchtigkeit zu schwefliger Säure, also zu einem Teil des "Sauren Regens" umsetzt

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