1.14 Darstellung und Eigenschaften von Kohlensäure. Aufgabe. Welche Eigenschaften besitzt Kohlensäure?

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1 Naturwissenschaften - Chemie - Säuren, Basen, Salze - Säuren (P758300).4 Darstellung und Eigenschaften von Kohlensäure Experiment von: Phywe Gedruckt: :5:22 intertess (Version 3.06 B200, Export 2000) Aufgabe Aufgabe Welche Eigenschaften besitzt Kohlensäure? Stelle aus Marmor Kohlensäure her und untersuche ihre Eigenschaften. Raum für Notizen Wenn Sie als Lehrer angemeldet sind, finden Sie nachstehend eine Schaltfläche für Zusatzinformationen. - -

2 Zusatzinformationen Lernziele Kohlensäure lässt sich durch Einwirken von starken Säuren auf Calciumcarbonat und Einleiten des entstehenden Kohlenstoffdioxids in Wasser herstellen. Kohlensäure zerfällt sehr leicht wieder in Kohlendioxid und Wasser. Hinweise zur Aufbau und Durchführung Vorbereitungen Die angegebene Salzsäure ist bereits 5%ig. Sie kann auch aus konz. HCI hergestellt werden (3 ml HCI und 00 ml Wasser). Anmerkungen zu den Schülerversuchen In diesem Versuch wird statt der verwendeten Lackmuslösung Universalindikator verwendet, da die Umfärbung von Lackmus beim Erhitzen nur schlecht zu verfolgen ist. Die Kohlensäurelösung muss annähernd bis zum Sieden erhitzt werden. 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. Gefahren Säure verursachen starke Verätzungen. Schutzbrille tragen!! - 2 -

3 Gummi-Glas-Verbindungen mit Glycerin gleitend machen. Keine Gewalt anwenden! Hinweise Obwohl Kohlensäure als sehr schwacher Säure bezeichnet wird, wäre die hypothetische reine Kohlensäure eine starke Säure (pk< -). Der gemessene pk-wert (6,52) ist eigentlich der Wert einer gesättigten Lösung von CO 2 in Wasser, beruhend auf dem sehr weit auf Seiten der Edukte liegenden Gleichgewicht der Kohlensäurebildung. Methodische Bemerkungen Die Gründe für die langsame Umfärbung des Indikators müssen im Unterrichtsgespräch erarbeitet werden. In diesem Zusammenhang kann noch einmal die Kohlenstoffdioxid-Gewinnung aus Carbonaten wiederholt und vertieft werden. Entsorgung Inhalt des Erlenmeyerkolbens nach Entfernen der Marmorreste in den Sammelbehälter für Säuren und Laugen geben. Die Lösung im Becherglas kann auf normalem Weg entsorgt werden

4 Material Material Material von "TESS Chemie Set Säuren / Basen / Salze" (Bestellnummer ) Position Material Schutzbrille, farblose Scheiben Bestellnr Menge 2 Spritzflasche, 250 ml, Kunststoff Messzylinder (PP), hohe Form, 50 ml Tropftrichter 50 ml, Tropfspitze, NS Gummischlauch, Innen-d = 6 mm Becherglas DURAN, niedrige Form, 250 ml Erlenmeyerkolbe, DURAN, 250 ml, Enghals, SB Gummistopfen d = 26/32 mm, 2 x Bohrung 7 mm Pipette mit Gummikappe Glasröhrchen, rechtwinklig, 85 x 60, 0 Stück () Universalklemme, Stellschraube an beweglicher Seite Stativfuß, variabel Doppelmuffe Ring mit Muffe, verzinkt, Innendurchmesser 00 mm Drahtnetz mit Keramik mm Stativstange Edelstahl 8/8, l = 400 mm, d = 0 mm Chemikalien, Hilfsmaterial Position Material Bunsenbrenner, für Erdgas, DIN-Ausführung Bestellnr Menge Sicherheits-Gasschlauch, DVGW, lfd, Meter Glycerin, 99%, 250 ml Marmor, Stücke 000 g Salzsäure, 5%ig, herstellen aus Wasser, destilliert, 5 l Universalindikator, flüssig, ph -3, 00 ml Für das Experiment benötigte Materialien - 4 -

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6 Aufbau Aufbau Gefahren Säuren verursachen starke Verätzungen. Schutzbrille unbedingt tragen! Gummi-Glas-Verbindungen mit Glycerin gleitend machen. Aufbau Baue das Stativ nach Abb. bis 4 auf. Abb. Abb. 2 Abb. 3 Abb. 4 Befestige den Erlenmeyerkolben an der Universalklemme (Abb. 5) und gib in den Erlenmeyerkolben 2 mittelgroße Marmorstücke (Abb. 6)

7 Abb. 5 Abb. 6 Drehe in eine Bohrung des Gummistopfens vorsichtig den Tropftrichter (mit Glycerin gleitend machen) (Abb. 7) und in die andere Bohrung den kurzen Schenkel des Winkelrohres (Abb. 8). Abb. 7 Abb. 8 Verschließe mit dem Stopfen den Erlenmeyerkolben (Abb. 9), befestige den Tropftrichter vorsichtig am Stativ (Abb. 0 bis 2). Abb. 9 Abb

8 Abb. Abb. 2 Bringe am freien Ende des Winkelrohres ein etwa 25 cm langes Schlauchstück an (Abb. 3). Fülle das Becherglas zur Hälfte mit destilliertem Wasser (Abb. 4), stelle es neben den Erlenmeyerkolben und tauche das Schlauchende in das destillierte Wasser ein (Abb. 5). Abb. 3 Abb. 4 Abb

9 Durchführung Durchführung Ablauf Verschließe den Hahn des Tropftrichters (Abb. 6) und fülle diesen mit 40 ml 5%iger Salzsäure (Abb. 7). Gib einige Tropfen Universalindikatorlösung in das destillierte Wasser (Abb. 8). Abb. 6 Abb. 7 Abb. 8 Öffne den Hahn des Tropftrichters soweit, dass tropfenweise Salzsäure auf die Marmorstücke gelangt (Abb. 9). Abb

10 Beende des Versuch, sobald die gesamte Salzsäure verbraucht ist und baue die Apparatur ab. Ersetze die Universalklemme durch einen Stativring (Abb. 20), lege hierauf das Drahtnetz (Abb. 2). Stelle hierauf das Becherglas und erhitze die entstandene Lösung (Abb. 22). Abb. 20 Abb. 2 Abb. 22 Entsorgung Inhalt des Erlenmeyerkolbens in den Sammelbehälter für Säuren und Laugen geben, Marmorreste vorher entfernen

11 Auswertung Auswertung Frage : Notiere deine Beobachtungen. Beim Auftropfen der Salzsäure auf die Marmorstücke schäumt die Flüssigkeit auf, aus dem Schlauchende perlt ein Gas auf, der Universalindikator färbt sich allmählich rot. Beim Erhitzen der Lösung setzen sich am Rand des Becherglases Gasbläschen ab, der Universalindikator färbt sich wieder gelb. - -

12 Fragen und Aufgaben Fragen und Aufgaben Frage : Trage die beobachteten Eigenschaften der entstandenen Flüssigkeit in den allgemeinen Stoff-Steckbrief ein, ergänze die fehlenden Angaben aus dem Lehrbuch. Stoff-Steckbrief: Stoffname: Chemisches Symbol: Farbe: Aggregatzustand: Schmelzpunkt: Siedepunkt: Weitere Eigenschaften: nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn Vorkommen: Verwendung: Stoff-Steckbrief: Stoffname: Kohlensäure - 2 -

13 Chemisches Symbol: H 2 CO 3 Farbe: farblos Aggregatzustand: flüssig Schmelzpunkt/Siedepunkt: Kohlensäure kommt in reiner Form nicht vor. Weitere Eigenschaften: Zersetzt sich leicht, insbesondere beim Erhitzen, reine Kohlensäure ist deshalb nicht existent. Färbt Universalindikator oder Lackmus rot. Verwendung: Keine technische Verwendung, Bestandteil von Mineralwässern. Frage 2: Zur Herstellung welchen Stoffes wurde ein fast identischer Versuch bereits einmal genutzt? Wie wurde dieser Stoff nachgewiesen? Auf gleiche Weise lässt sich Kohlendioxid herstellen, das mit Kalkwasser nachgewiesen werden kann

14 Frage 3: Als Verbindung welcher beiden Stoffe kann man deshalb Kohlensäure auffassen? Schreibe hierzu eine Wortgleichung. Kohlensäure lässt sich als Verbindung von Kohlenstoffdioxid und Wasser beschreiben: Kohlenstoffdioxid + Wasser Kohlensäure - 4 -