Chemisches Grundpraktikum

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1 H. J. Berthold, M. Binnewies Chemisches Grundpraktikum 2008 AGI-Information Management Consultants May be used for personal purporses only or by libraries associated to dandelon.com network. Weinheim New York Basel Cambridge Tokyo

2 Inhaltsverzeichnis Einleitung Aufgaben und Ziele des Praktikums Sicherheit im Laboratorium Protokollführung Erstellen von Betriebsanweisungen Seite Erhitzen von Flüssigkeiten mit dem Gasbrenner 2.4 Allgemeine Laboratoriumstechnik Im Grundpraktikum verwendete Laborgeräte Volumenmessung Übungen 1-5 Wirkungsweise von Gasbrenner und Gebläse Übungen 6-8 Glasbearbeitung im Labor Übungen Praktikumsversuche Konzentration von Lösungen V 1: Übungstitration V 2: Herstellung einer Natronlause C0.1 mol/l) V 3: Faktorbestimmung der in Versuch 2 hergestellten V 4: Natronlauge (0,1 mol/l) 18 Konzentrationsbestimmung von verdünnter Schwefelsäure und verdünnter Salzsäure 19 V 5: Einstellung einer Salzsäure (0,3 mol/l) 20 Allgemeine Fragen Trennmethoden 22 V 6: Herstellung und Filtration von Eisen(III)- hydroxid 24

3 VIII V 7: Veraschen eines Filters, Verglühen von Fe(OH) 3 zu Fe 2 O 3 25 V 8: Filtrieren mit der Nutsche 26 V 9: Filtrieren und Zentrifügieren von Bariumsulfat 27 V 10: Trennung eines Gemisches von Kupfersulfat / Seesand / Iod durch unterschiedliche Löslichkeit in verschiedenen Lösungsmitteln 28 V 11: Umkristallisieren von Natriumsulfat 29 V 12: Einfluß der Kristallisationsgeschwindigkeit auf die Kristallgröße 30 V 13: Kristallisation durch Löslichkeitsbeeinflussung 31 V 14: Trennung von Mischkristallen zwischen Kaliumpermanganat und Kaliumperchlorat 32 V 15: Züchtung von Kristallen 33 V 16: Trennung von Natriumchlorid und Iod durch Sublimation 36 V 17: Ausschütteln von Iod aus einer Kaliumiodid/Iod-Lösung mit Petrolether 37 V 18: Ausschütteln von Iod aus Petrolether mit einer Kaliumiodid-Lösung 38 V 19: Trennung eines Methylenblau/Methylrot- Gemisches auf einer Aluminiumoxidsäule 39 V 20: Papierchromatographische Trennung eines Methylenblau/Methylrot-Gemisches 41 V21: Destillation von Ethanol/Wasser-Gemischen 42 V 22: Nachweis eines azeotropen Gemisches im System Chlorwasserstoff/Wasser 45 Allgemeine Fragen Schmelzverhalten von Zweistoffsystemen 47 V 23: Bestimmung des Schmelzpunktes von Oxalsäure-Dihydrat 48 V 24: Bestimmung des Schmelzpunktes von Citronensäure-Monohydrat und des Mischschmelzpunktes von Oxalsäure-Dihydrat und Citronensäure-Monohydrat 49 V 25: Bestimmung des Phasendiagramms des Systems Naphthalin/B iphenyl 50

4 IX V 26: Herstellung einer Kältemischung 52 V 27: Aufnahme einer Temperatur-Zeit-Kurve für ein Einstoffsystem, dem Wärme zugeführt wird. 53 Allgemeine Fragen Versuche zur Thermodynamik 55 V 28: Mischen von Ethanol und Wasser 56 V 29: Lösungsenthalpien von Kaliumnitrat und von wasserfreiem Calciumchlorid 57 V 30: Lösungsenthalpien von CaCl 2, CaCl 2 " 2 H 2 O und CaCl 2 6 H 2 O 58 V 31: Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit von Kaliumnitrat und Natriumchlorid 59 V 32: Löslichkeitskurve von Borax 60 V 33: Bildung einer übersättigten Natriumacetat-Lösung 62 V 34: Lösungsenthalpie von Natriumhydroxid 63 V 35: Neutralisationsenthalpie 65 V 36: Verdünnungswärme von konzentrierter Schwefelsäure 66 Allgemeine Fragen Versuche zum Massenwirkungsgesetz 68 V 37: Bestimmung der Gleichgewichtskonstanten K für die Reaktion Fe 2+ + Ag+ = Fe 3+ + Ag durch Titration 69 V 38: Chemisches Gleichgewicht bei der Reaktion von Eisen(III)-Ionen mit Thiocyanat-Ionen 71 V 39: Verschiebung des Chromat/Dichromat- Gleichgewichts durch Zugabe von Säure 72 V 40: Verschiebung eines Gleichgewichts in Richtung der Produkte durch Änderung der Temperatur Säure / Base-Gleichgewichte 75 V41: ph-messung mit Universalindikatorstäbchen 76 V 42: Herstellung einer Verdünnungsreihe von Salzsäure 77

5 V 43: Abhängigkeit des Protolysegrades von der Verdünnung 78 V 44: Protolysegleichgewichte in wäßrigen Salzlösungen und ph-werte der wäßrigen Lösungen von Salzen mehrprotoniger Säuren 80 V 45: Säurereaktion hydratisierter Kationen mit Wasser 81 V 46: Abhängigkeit des ph-wertes einer wäßrigen Natriumacetat-Lösung von der Konzentration des Salzes. 82 V 47: Wirkungsweise eines Indikators 83 V 48: Pufferwirkung 84 V 49: Einfluß der Verdünnung auf den ph-wert einer Pufferlösung 85 V 50: Einfluß von starken Säuren und starken Basen auf den ph-wert einer Pufferlösung 86 V 51: Berechnung, Einstellung und Messung von ph-werten 88 V 52: Abstumpfen saurer oder alkalischer Lösungen 89 V 53: Pufferwirkung von Leitungswasser 90 V 54: Aufnahme der Titrationskurve einer starken Säure bei Titration mit einer starken Base (Salzsäure / Natronlauge) 92 V 55: Aufnahme der Titrationskurve einer schwachen Säure bei Titration mit einer starken Base (Essigsäure / Natronlauge) 93 V 56: Aufnahme der Titrationskurve einer mehrprotonigen Säure bei Titration mit einer. starken Base (Orthophosphorsäure / Natronlauge) 94 V 57: ph-werte von Bodenproben Löslichkeitsgieichgewichte 97 V 58: Löslichkeitsprodukt 98 V 59: Bestimmung des Löslichkeitsproduktes von Magnesiumhydroxid 99 Allgemeine Fragen 100

6 XI 3.6 Komplexverbindungen 101 V 60: Komplexbildungsreaktionen: Ammin- und Hydroxo-Komplexe, Hydroxide, Oxidhydrate, Oxide 102 V61: Komplexbildungsreaktionen: Chloro- und Iodo-Komplexe, schwerlösliche Halogenide 105 V 62: Die Stabilität der anionischen Chloro- Komplexe von Fe3+, Co2+ und Ni V 63: Hydratisomerie bei Chrom-Komplexen 111 Allgemeine Fragen Redoxreaktionen / Elektrochemie 114 V 64: Auflösung von Metallen in Säuren 115 V 65: Redoxverhalten von Kaliumpermanganat 117 V 66: Redoxamphoterie von Wasserstoffperoxid 118 V 67: Disproportionierung von salpetriger Säure und der Halogene 119 V 68: Redoxumwandlungen von Chromverbindungen und Manganverbindungen in einer Schmelze 120 V 69: Spannungsreihe der Metalle 121 V 70: Redoxreaktionen der Halogene 123 V 71: Messung der Potentialdifferenzen AE in galvanischen Elementen 125 V 72: Bau eines Bleiakkumulators 127 V 73: Nernst'sche Gleichung für das Redoxpaar Ag+/Ag 129 V 74: Bestimmung des Löslichkeitsproduktes von Silberchlorid 130 V 75: Bestimmung der Stabilitätskonstanten des Komplex- Ions [Ag(NH 3 ) 2 ]+ 131 V 76: Nernst'sche Gleichung für das Redoxpaar Fe3+/ Fe V 77: Änderung des Redoxverhaltens von Fe3+/Fe 2+ -Lösungen gegenüber einer Iod-Lösung und einer Kaliumiodid-Lösung durch den Komplexbildner EDTA' 134

7 XII V 78: Abhängigkeit des Potentials des Redoxpaares Cr 2 O 2 7 -/Cr3+ vom ph-wert 135 V 79: Bestimmung der Gleichgewichtskonstanten K der Reaktion Fe 2+ + Ag+ = Fe 3+ + Ag 137 V 80: Aufhebung der Passivierung von Aluminium durch Amalgamierung 138 V81: Überspannung des Wasserstoffs am Zink 139 V 82: Lokalelemente 140 V83: Korrosion 141 V 84: Zersetzungsspannung der Salzsäure 142 V 85: Überspannung des Sauerstoffs am Platin 143 V 86: Elektrolyse einer wäßrigen Kaliumiodid-Lösung 144 V 87: Darstellung von Kaliumperoxodisulfat 145 Allgemeine Fragen (Redoxreaktionen und Massenwirkungsgesetz) 148 Allgemeine Fragen (Elektrochemie) Kinetik chemischer Reaktionen 150 V 88: Reaktion von Natriumthiosulfat mit verdünnter Salzsäure als Beispiel für eine langsam ablaufende Reaktion 151 V 89: Bestimmung der Verseifungsgeschwindigkeit von Essigsäureethylester (Ethylacetat) in alkalischem Medium 153 V 90: Homogene Katalyse der Reaktion zwischen Iodid-Ionen und Peroxodisulfat-Ionen durch Cu 2+ - und Fe 2+ -Ionen sowie durch eine Mischung beider Ionen 155 V 91: Katalytische Zersetzung von Wasserstoffperoxid durch Braunstein (Heterogene Katalyse) 157 V 92: Autokatalyse der Reaktion zwischen Oxalsäure und Kaliumpermanganat durch Mn 2 +-Ionen. 158 Allgemeine Fragen Darstellung und Reaktion von Gasen 161 V 93: Darstellung und Nachweis von Schwefelwasserstoff, Fällung von Metallsulfiden 162

8 XIII V 94: Darstellung und Nachweis von Kohlenmonoxid 164 V 95: Darstellung und Nachweis von Chlor 166 V 96: Darstellung und Nachweis von Stickstoffmonoxid 167 V 97: Darstellung und Nachweis von Chlorwasserstoff 168 V 98: Darstellung und Nachweis von Ammoniak 169 Allgemeine Fragen Darstellung und Eigenschaften von Molekülverbindungen 171 V 99: Hydrolyse des kovalenten Halogenids Phosphortrichlorid 172 V 100: Eine Molekülverbindung des Übergangsmetalls Chrom 174 V 101: Darstellung von Borsäuretrimethylester 176 Allgemeine Fragen Darstellung und Eigenschaften von Festkörpern 178 V 102: Darstellung einiger ternärer Oxide 179 V 103: Polymorphie von Quecksilbersulfid 181 V 104: Darstellung von "Ägyptisch Blau" CaCu[Si 4 O 10 ] 183 V 105: Präparat Bornitrid 185 Allgemeine Fragen Entsorgung von Chemikalienabfällen 187