Das folgende Experiment ist ein Klassiker. Es ist einfach und schön und seit knapp 300 Jahren in der hier wiedergegebenen Form bekannt.

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1 Illumina-Chemie.de - Artikel Organik / Anorganik Das folgende Experiment ist ein Klassiker. Es ist einfach und schön und seit knapp 300 Jahren in der hier wiedergegebenen Form bekannt. Geräte: 100-ml-Weithalsglas mit Stopfen, Waage, Messzylinder 100 ml, Trichter mit Filter, Zinkstange Chemikalien: Blei-II-acetat (N, T) Essigsäure (C, F) Natriumsulfid (C, N, T) Salzsäure 25% (C, Xi) Blei (N, Xi, Xn) Zinkacetat (N, Xi) Durchführung: Für den Versuch benötigt man eine 100-ml-Weithalsflasche aus weißem Glas, die mit einem passenden Korkstopfen versehen wird. In den Stopfen bohrt man ein Loch, in das eine passende Zinkstange mit einem Tropfen Alleskleber eingeklebt wird. Artikel im Web: Unter Zugabe einiger Tropfen Essigsäure stellt man eine Lösung von 5-10 g Blei-II-acetat in 100 ml Wasser Copyright illumina-chemie.de, Autor: lemmi, Geschrieben am von 7

2 Entsorgung: Das Blei und das Zinkacetat werden zu weiteren Versuchen aufbewahrt. Wenn die Produkte entsorgt werden müssen, müssen sie zu den anorganischen Schwermetallabfällen gegeben werden. Erklärung: Aus einer Bleisalzlösung scheidet sich im Kontakt mit dem Zinkstab metallisches Blei ab, während Zink dafür in Lösung geht: Pb(CH3COO)2 + Zn ---> Zn(CH3COO)2 + Pb beziehungsweise: Pb2+ + Zn ---> Pb + Zn2+ Das Normalpotential des Bleis beträgt -0,125 V, dasjenige des Zinks -0,79 V, Blei ist also das elektropositivere Element. Die Zinkatome geben daher Elektronen an die Bleiionen ab. Umgangssprachlich sagt man, Blei sei edler als Zink und Zink unedler als Blei. Die entstehenden Bleikristalle sind umso größer, je langsamer sie wachsen, d.h. je verdünnter die Lösung ist. Daher werden die Äste und Blätter des es nach außen hin immer größer. Aus demselben Grund ist es empfehlenswert, nicht zu konzentrierte Bleiacetatlösungen zu verwenden. Nach der Stöchiometrie Bleiacetat-3-Hydrat enthält 54,6% Blei müsste ich aus meinen 8,25 g Bleiacetat 4,5 g Blei erhalten haben. Daß es trotz leichter Verluste (etwas Blei geht beim Auswaschen verloren) sogar ein wenig mehr wurde, liegt daran, daß sich ein Teil des Bleis oxydiert wie an dem leichten gelbgrauen Anflug zu erkennen ist, den das getrocknete Endprodukt besitzt. Daß sich edlere Metalle auf unedleren abscheiden war den Alchemisten seit dem Mittelalter bekannt. Die dabei entstehenden, pflanzenartigen Kristalle bestätigten sie darin, daß in der Natur alles eines sei hen to pan, wie es schon in den alexandrinischen Schriften der Alchemie heißt. Das Leben, das Organische, ist mit dem Anorganischen, den Metallen und dem Kosmischen durch geheimnisvolle Kräfte verbunden. Die Alchemisten sahen darin einen Schritt auf dem Weg zur Umwandlung der Metalle und zur Schaffung künstlichen Lebens. Der Alchemist Michael Sendigovius ( ) schreibt in seinem 1618 erschienenen Werk Tripus Chymicus Sendigovianus ( Dreifaches chemisches Kleinod ): Beachte jetzt, daß die Kräfte der Planeten nicht hinauf sondern herunter steigen, und dieses hat die Erfahrung selbst gegeben, da aus Venere nicht Mars, sondern aus dem Marte Venus wird, als einen Kreis niedriger ist. Also wird auch Jupiter gar leichte in Mercurium verwandelt, dieweilen der Jupiter der zweite an dem Firmament und und der Mercurius der zweite an der Erde ist. Saturnus der erste an dem Himmel, Luna die erste an der Erde. Sol vermischt sich mit allen, wird aber niemals durch die unteren verbessert. Um diesen Text zu verstehen muss man wissen, daß zu Sendigovius Zeiten wie schon im Altertum letztlich nur sieben Metalle bekannt waren, geanu so viele wie man Planeten kannte (Sonne und Mond eingerechnet). Im Sinne der kosmischen Harmonie wurde jedem Planeten ein Metall zugordnet: Saturn entsprach dem Blei, Jupiter dem Zinn, Mars dem Eisen, Venus dem Kupfer und Merkur dem Quecksilber. Das Silber war dem Mond und das Gold natürlich der Sonne zugeordnet. Insofern beschreibt der Text korrekt die Beobachtung, daß Kupfer (Venus) durch Eisen (Mars) aus seinen Lösungen abgeschieden wird und Quecksilber (Merkur) durch Zinn (Jupiter). Sendigovius glaubte an die Umwandlung der Metalle ineinander und an die Existenz des Steins der Weisen und soll vor Kaiser Rudolph II. eine gelungene Transmutation durchgeführt haben. Demgegenüber vermutete schon der Physiker und Philosoph Joachim Jungius ( ), daß: 2 von 7

3 es irren diejenigen, die der Meinung sind, Eisen in Vitriollösung gelegt, werde in Kupfer verwandelt. Wahr ist allerdings, daß eiserne Stäbchen in Wasser, die blauen Vitriol reichlich enthalten, so mit Kupfer gewissermassen bekleidet werden, daß das Eisen aus demselben wie aus einer Scheide herausgezogen werden kann. Jungius hing der Korpuskulartheorie der Materie an. Er war quasi ein Nachläufer Demokrits und Epikurs und Vorläufer unserer modernen Atomtheorie. Unter anderem prägte er den Begriff der Reduktion, den wir sinnverwandt noch heute in der Chemie verwenden: Ein Körper wird reduziert, wenn er, nachdem er durch irgendeine Änderung entstanden ist, wieder in denselben Körper übergeht, aus dem er entstanden ist. Der - dessen Erzeugung erst nach der Entdeckung des Elements Zink (um 1700) gelingen konnte ist ein besonders schönes Metall-Kristallisationsexperiment. Der Apotheker Johann Christian Wiegleb ( ), ein Mann der Aufklärung, beschrieb ihn in seinem berühmten Werk Magia Naturalis ( Die natürliche Magie ) noch ganz in der Sprache der Alchemisten als Arbor Saturni, also Saturnbaum. Die klassische Versuchsbeschreibung, gibt Adolf Stöckhardt in seiner Schule der Chemie (erste Auflage 1846) die auch dem hier beschriebenen Vorgehen zugrunde liegt. Aus Stöckhardts Buch stammt das unten wiedergegebene, immer wieder reproduzierte, Bild eines versuches. Literatur: Krätz, Otto: Historische chemische und physikalische Versuche; Aulis Verlag Deubner Co KG Köln 1979; ISBN Lassar-Kohn: Ad. Stöckhardts Schule der Chemie oder erster Unterricht in der Chemie, versinnbildlicht durch einfache Experimente; 20. Auflage, Verlag Friedrich Vieweg und Sohn, Braunschweig 1900; Maldener, Reiner: Schlaglichter der Chemiegeschichte; Verlag Harri Deutsch Thun und Frankfurt/Main 1998; ISBN Bilder: 3 von 7

4 Filtrieren der Bleiacetatlösung in das Ansatzgefäß, links der Kork mit eingeklebtem Zinkstab der nach 4 Stunden 4 von 7

5 der nach 14 Stunden und nach 20 Stunden 5 von 7

6 versuch aus "Ad. Stöckhardts Schule der Chemie" (Bibliographie siehe unter "Literatur") ausgefälltes Blei 6 von 7

7 Zinkacetat als Nebenprodukt 7 von 7