3.2 Salzbildung durch Reaktion von Säuren mit Metalloxiden. Aufgabe. Wie regieren Säuren mit Metalloxiden?

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1 Naturwissenschaften - Chemie - Säuren, Basen, Salze - 3 Salze (P759500) 3.2 Salzbildung durch Reaktion von Säuren mit Metalloxiden Experiment von: Phywe Gedruckt: :8:53 intertess (Version 3.06 B200, Export 2000) Aufgabe Aufgabe Wie regieren Säuren mit Metalloxiden? Untersuche die Reaktion verschiedener Metalloxide mit Säuren. Raum für Notizen Wenn Sie als Lehrer angemeldet sind, finden Sie nachstehend eine Schaltfläche für Zusatzinformationen. - -

2 Zusatzinformationen Lernziele Säuren reagieren mit Metalloxiden unter Bildung von Salzen und Wasser. Edelmetalle lassen sich so über ihre Oxide in Salze verwandeln. Hinweise zu Aufbau und Durchführung Vorbereitungen 0%ige Salzsäure (30 ml der angegebenen Säure auf 00 ml Wasser) und 0%ige Schwelfelsäure (6,3 ml der angegenbenen Säure auf 00 ml Wasser) bereitstellen. Anmerkungen zu den Schülerversuchen Achten Sie auf sehr vorsichtiges Eindampfen der Lösungen, da beim Erhitzen leicht Spritzer bilden. Zudem springen die Uhrgläser leicht. H- und P-Sätze 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 Kuppfer(II)-oxid: H302: H40: P260: P273: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung. Staub / Rauch / Gas / Nebel / Dampf / Aerosol nicht einatmen. Freisetzung in die Umwelt vermeiden. Schwefelsäure: H34: Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. H290: Kann gegenüber Metallen korrosiv sein. 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. P309 + P30: BEI EXPOSITION ODER UNWOHLSEIN: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen. P30 + P330 + P33:BEI VERSCHLUCKEN: Mund ausspülen. Kein Erbrechen herbeiführen. Gefahren Salzsäure und Schwefelsäure wirken ätzend. Nicht in Kontakt mit der Haut bringen! Beim Eindampfen der Lösungen können Spritzer entstehen! Schutzbrille aufsetzen! Hinweise Zur Betrachtung der Kristallformen der entstandenen Salze sind alle üblichen Schülerlupen verwendbar, sie sollten aber mindestens 5fach vergrößern, da beim Eindampfen relativ kleine Kristalle entstehen. Gegebenenfalls können Mikroskope eingesetzt oder größere Kristalle durch langsames Verdunsten gebildet werden. Methodische Bemerkungen Vor diesem Versuch sollte der Versuch "Salzbildung durch Reaktion von Säuren mit Laugen" erneut thematisiert oder durchgeführt werden, da die Reaktion von unedlen Metallen mit Säuren eine weitere Salzbildungsart darstellt. Empfehlenswert ist hier eine leichte Modifizierung der Versuchsdurchführung: Eines der unedlen Metalle sollte durch Kupfer ersetzt werden, um zu zeigen, dass Edelmetalle mit nichtoxidierenden Säuren nicht reagieren. Entsorgung Salze auf den Uhrgläsern mit wenig Wasser oder Restlösungen aus den Reagenzgläsern lösen. Inhalt aller Gefäße in den Sammelbehälter für Säuren und Laugen geben

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5 Material Material Material von "TESS Chemie Set Säuren / Basen / Salze" (Bestellnummer ) Position Material Stativstange Edelstahl 8/8, l = 400 mm, d = 0 mm Bestellnr Menge 2 Stativfuß, variabel Drahtnetz mit Keramik mm Ring mit Muffe, verzinkt, Innendurchmesser 00 mm Laborschreiber, wasserfest Reagenzglas, d = 8, l = 80 mm, 0 Stück (6) 7 Reagenzglasgestell, 2 Bohrungen; d = 22 mm, Holz Reagenzglashalter bis d = 22 mm Pulverspatel, Stahl, l = 50 mm Pipette mit Gummikappe Uhrglasschale, d = 60 mm Lupe, 3x und 6x Tiegelzange, Edelstahl, 200 mm Schutzbrille, farblose Scheiben Chemikalien, Hilfsmaterial Position Material Bunsenbrenner, für Erdgas, DIN-Ausführung Bestellnr Menge Sicherheits-Gasschlauch, DVGW, lfd, Meter Kupfer(II)-oxid, Pulver 00 g Salzsäure, 0%ig, herstellen aus Schwefelsäure, 0%ig, herstellen aus Wasser, destilliert, 5 l Magnesiumoxid, reinst 00 g Eisen(III)-oxid, rot, gerein., 500 g Für das Experiment benötigte Materialien - 5 -

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7 Aufbau Aufbau Gefahren Salzsäure und Schwefelsäure wirken ätzend. Nicht in Kontakt mit der Haut bringen! Beim Eindampfen der Lösungen können Spritzer entstehen. Schutzbrille aufsetzen! Aufbau Baue das Stativ nach Abb. - 3 auf und lege das Drahtnetz auf den Stativring, stelle hierunter den Brenner (Abb. 4). Abb. Abb. 2 Abb. 3 Abb. 4 Nummeriere die Reagenzgläser von bis 6 (Abb. 5)

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9 Durchführung Durchführung Ablauf Gib in das Reagenzglas eine Spatelspitze Eisendioxid, in das Reagenzglas 2 eine Spatzelspitze Kupferoxid und in Reagenzglas 3 eine Spatelspitze Magnesiumoxid. Fülle ebenso die Reagenzgläser 4 bis 6 in der gleichen Reihenfolge (Abb. 6). Abb. 6 Fülle die Reagenzgläser bis 3 zu einem Drittel mit Salzsäure (Abb. 7) und die Reagenzgläser 4 bis 6 mit einer neuen Pipette ebenso mit Schwefelsäure (Abb. 8). Abb. 7 Abb. 8 Sollte keine Reaktion einsetzen, erwärme die Gläser kurz (Abb. 9). Nach Beendigung der Reaktion, entnimm etwas Lösung aus Reagenzglas mit der Pipette, gib 0 Tropfen der Lösung auf ein Uhrglas und stelle dies auf das Drahtnetz. Leere die Pipette und verwende sie um etwas von der Lösung im Reagenzglas 4 zu entnehmen. Gib hiervon ebenfalls 0 Tropfen auf ein zweites Uhrglas und stelle dies neben das erste auf das Drahtnetz. Erwärme vorsichtig beide Uhrgläser, bis die Lösung fas vollständig eingedampft ist (Abb. 0)

10 Abb. 9 Abb. 0 Nimm mit der Tiegelzange die beiden Uhrgläser vom Drahtnetz und stelle sie zum Abkühlen zur Seite (Abb. ). Verfahre jetzt wie oben beschrieben mit den Lösungen in den Reagenzgläser 2 und 5, dann genauso mit den Reagenzgläser 3 und 6. Betrachte die entstandenen Produkte auf allen sechs Uhrgläser mit der Lupe. Abb. Entsorgung Salze auf den Uhrgläsern mit wenig Lösung aus den Reagenzgläsern lösen. Alle Lösungen in den Sammelbehälter für Säuren und Laugen geben

11 Auswertung Auswertung Frage : Notiere deine Beobachtungen. Die Metalloxide lösen sich in beiden Säuren nach einiger Zeit auf. Dabei entstehen bei Eisenoxid gelblich, bei Kupferoxid blau gefärbte und bei Magnesiumoxid farblose Lösungen. Beim Eindampfen der Lösungen entstehen kristalline Stoffe. Fragen 2: Notiere deine Beobachtungen in Tabelle. Tabelle Produkt aus Reagenzglas Reagenzglas 4 Reagenzglas 2 Reagenzglas 5 Reagenzglas 3 Reagenzglas 6 Erscheinungsform Farbe - -

12 Produkt aus Reagenzglas Reagenzglas 4 Reagenzglas 2 Reagenzglas 5 Reagenzglas 3 Reagenzglas 6 Erscheinungsform kristallin kristallin kristallin kristallin kristallin kristallin Tabelle a Farbe gelblich gelblich blau blau farblos farblos - 2 -

13 Fragen und Aufgaben Fragen und Aufgaben Frage : Ziehe die Schlussfolgerungen aus deinen Beobachtungen. Säuren reagieren mit Metalloxiden zu Salzen, die an der kristallinen Form und an der Wasserlöslichkeit identifiziert werden können. Die Farbe der hier entstehenden Salze hängt nicht von der zugesetzten Säure, sondern von der Art des Metalls (Metallions) ab. Im Gegensatz zu den Metallen selbst werden die Oxide edler Metalle von Säure gelöst. Frage 2: Formuliere den Reaktionsablauf in einer Reaktionsgleichung

14 Fe 2 O HCl 2 FeCl H 2 O Fe 2 O H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) H 2 O CuO + 2 HCl CuCl 2 + H 2 O CuO + H 2 SO 4 CuSO 4 + H 2 O MgO + 2 HCl MgCl 2 + H 2 O MgO + H 2 SO 4 MgSO 4 + H 2 O Frage 3: Gib die hier aufgezeigte Salzbildungsart in einem Merksatz wieder. Metalloxide reagieren mit Säuren zu Salzen unter gleichzeitiger Bildung von Wasser. Fragen 4: Erläutere, wie sich Silber oder Gold in Salze verwandeln lassen

15 Edelmetalle wie Silber oder Gold werden durch nicht-oxidierende Säuren nicht angegriffen. Zur Salzbildung müssen Edelmetalle deshalb erst in ihre Oxide umgewandelt werden, diese reagieren dann mit Säuren zu Salzen