Die Chemikalien, mit denen die SuS arbeiten sind nicht ganz ungefährlich und deshalb sollte die Lehrkraft auf die SuS beim Experimentieren unterstützen und dieses Experiment nur mit Klassen durchführen, die dazu in der Lage sind. Der Versuch kann auch abgewandelt werden, indem jede Schüler- Innen-Gruppe die Reaktion von Schwefelsäure mit jeweils einem Metall durchführt.
Das zugegebene und edlere Kupfer zieht die Elektronen an. In die Reagenzgläser wird anschließend etwas destilliertes Wasser gegeben und Bariumchlorid-Lösung dazugegeben.
Beobachtung
Bei Eisen, Zink und Magnesium ist eine Gasentwicklung zu beobachten. Die Korrosion von Zink in Schwefelsäure ist gehemmt, weil folgende Redoxreaktion abläuft:
Zn + 2H+ → Zn2+ + H2
Die gebildeten Wasserstoffbläschen verhindern den Durchtritt der Protonen und somit ist die Korrosion gehemmt.
Magnesium vorsichtig mit Natriumhydrogencarbonat versetzen, langsam Wasser hinzugeben.
Das Gas wird aufgefangen und das Reagenzglas mit der Öffnung über einen Bunsenbrenner gehalten (Achtung!).
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Die Salzbildung und die Eigenschaften von Salzen können wiederholt werden. Sämtliche Bilder und Texte sind entweder vom Autor selbst fotografiert oder verfasst oder sind gemeinfrei, es sei denn, es ist eine andere Quelle angegeben.
Ziel des Versuchs: Dieser Versuch zeigt die Wirkung eines Katalysators auf die Reaktionsgeschwindigkeit und zeigt, dass auch Korrosion katalysiert werden kann.
In jedes Reagenzglas wird eine Zinkgranalie gegeben.
Sämtliche Bilder und Texte sind entweder vom Autor selbst fotografiert oder verfasst oder sind gemeinfrei, es sei denn, es ist eine andere Quelle angegeben. Dazu werden 50 mL Schwefelsäure in das Becherglas gegeben. Die Protonen der Schwefelsäure werden reduziert und es entsteht elementarer Wasserstoff, welcher als Gas entweicht:
H2SO4(aq) + H2O(l) → HSO4-(aq) + H3O+(aq)
2H3O+(aq) + M(s) → M2+(aq) + 2H2O(aq) + H2(g)↑
Mit Kupfer findet keine Reaktion statt, da Kupfer ein edles Metall ist und somit nicht reagiert.
Haftungsausschluss: Die Benutzung der hier vorliegenden Informationen geschieht auf vollkommen eigene Verantwortung. Die Angaben zu den Stoffen und die Experimentieranleitungen wurden jedoch sorgfältig und nach bestem Gewissen erstellt und sind in jedem Falle zu beachten. Anschließend werden aus jeder Lösung 5-6 Tropfen in ein Reagenzglas gegeben und eingeengt bis das Wasser verdampft ist (Vorsicht Siedeverzug!!).
Gefördert wird die Korrosion durch Lokalelemente. Anschließend werden in jedes Reagenzglas 5 mL Schwefelsäure gegeben. Kontaktieren Sie uns unter Bezugnahme auf diese Seite!
Copyright und Lizenzen: Alle Rechte an den Inhalten dieser eLearning-Materialien liegen beim Autor oder den jeweiligen Urheberrechtsinhabern.
Somit kann bewiesen werden, dass die Sulfat-Ionen aus der Schwefelsäure stammen müssen.
Entsorgung
Die Bariumchlorid-Lösung, die restlichen Kupferspäne und die Zinkgranalien werden in den Schwermetallbehälter gegeben. Unter Korrosion wird die Zersetzung von Metallen in Gegenwart von Säuren, Salzen oder Wasser verstanden. Glöckner et al., Handbuch der experimentellen Chemie Sekundarbereich II – Band 1: Wasserstoff, Stickstoff- und Sauerstoffgruppe, Aulis, 2002, 297 & 298.
Feedback
Haben Sie Anmerkungen, Feedback oder Kritik zu diesem Experiment?
Mit Wasserstoff darf erst ab der 10.
* Chemische Bindungen sind gebrochen und gebildet: Die Reaktion umfasst das Brechen der Bindungen in Zink und Schwefelsäure und die Bildung neuer Bindungen, um Zinksulfat und Wasserstoff zu erzeugen. Bei Magnesium am stärksten, dann Eisen und bei Zink am wenigsten stark. Das jeweilige Metall wird oxidiert und gibt Elektronen ab.
Sich bildendes Gas wird abgeklopft. Haftung für Schäden oder Verluste, die beim Umgang mit den hier beschriebenen Stoffen oder bei der Durchführung von chemischen Versuchen entstehen, ist ausgeschlossen; ebenso wie Schadensersatzforderungen oder Gewährleistungsansprüche aufgrund falscher oder fehlender Angaben.
* irreversibel (in den meisten Fällen): Während Sie technisch versuchen könnten, die Reaktion umzukehren, ist es nicht leicht zu erledigen und wäre nicht der gleiche Prozess wie das Auflösen des Zinkes überhaupt.
In der Schwefelsäure ist die Korrosion von Zink gehemmt. Nach etwas Warten werden einige Tropfen Kupfersulfatlösung in ein Reagenzglas zugegeben.
Beobachtung
Nach Zugabe von Kupfersulfatlösung beginnt eine starke Gasentwicklung, die mehr als drei Stunden anhält. Dabei wird das unedlere Metall (in diesem Fall Zink) korrodiert.
Dies sind völlig unterschiedliche Substanzen als ursprünglich Zink und Schwefelsäure. Bei der Lösung aus dem Reagenzglas mit dem Kupfer bleibt dies aus.
Deutung
Bei der Reaktion mit Schwefelsäure findet eine Redox-Reaktion statt.
Mit Hilfe dieses Experiments kann die Redox-Reaktion weiter vertieft oder erarbeitet werden. So hat man zwar keinen Vergleich der einzelnen Metalle, aber es kann Zeit gespart werden.
Literatur
W. Die anderen Lösungen aus den Reagenzgläsern werden gesammelt, neutralisiert und in den Abguss gegeben.
Haftungsausschluss: Die Benutzung der hier vorliegenden Informationen geschieht auf vollkommen eigene Verantwortung.
Im Reagenzglas mit den Kupferspänen passiert nichts.
Beim Einengen der Lösungen von Eisen, Magnesium und Zink bildet sich ein weißer Feststoff am Boden des Reagenzglases. Auf dem Zink im Reagenzglas mit der Kupfersulfatlösung befindet sich ein kupferfarbener Niederschlag. Die Angaben zu den Stoffen und die Experimentieranleitungen wurden jedoch sorgfältig und nach bestem Gewissen erstellt und sind in jedem Falle zu beachten.
Die gesammelten/vollständigen Literaturverzeichnisse der einzelnen Versuche sind jeweils in den entsprechenden Gesamtprotokollen zu finden. Kupfer wirkt als Katalysator der Korrosion von Zink. In Sammelbehälter für Salzlösungen geben, nachdem die Lösung neutralisiert wurde.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Dieser Versuch zeigt, dass Schwefelsäure in der Lage ist, unedle Metalle zu oxidieren.
Der Kupferzusatz wirkt in diesem Experiment als Katalysator. Die Korrosion findet statt.
Entsorgung
Die Lösungen werden neutralisiert und in den Schwermetallsammelbehälter gegeben.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Der Versuch kann auch im Becherglas durchgeführt werden. Klasse gearbeitet werden, deshalb darf dieses Experiment nur in dieser Klassenstufe oder darüber verwendet werden.
(beide Bleche dürfen sich nicht berühren. Katalysatoren nehmen an der Reaktion teil und liegen nach der Reaktion unverändert vor.
* Physikalische Veränderungen verändern nur das Aussehen oder den Zustand der Materie, nicht die chemische Zusammensetzung. Beim Eindampfen bilden sich die Metallsulfat-Salze:
M2+(aq) + SO42-(aq) → MSO4(s)
Die Salzbildung wird durch das Lösen umgekehrt und die Sulfat-Ionen können mit Hilfe einer angesäuerten Bariumchlorid-Lösung nachgewiesen werden.
* Das Auflösen einer Substanz in einem Lösungsmittel kann manchmal eine physikalische Veränderung sein (wie das Auflösen von Zucker in Wasser), aber in diesem Fall erzeugt die Reaktion mit Schwefelsäure neue Substanzen, was sie zu einer chemischen Veränderung macht. Die Zinkgranalie im Reagenzglas ohne Kupfersulfatlösung bleibt silberfarbig und es ist keine Gasentwicklung erkennbar.
Deutung
Der Versuch zeigt, dass Katalysatoren die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflussen.
Die gesammelten/vollständigen Literaturverzeichnisse der einzelnen Versuche sind jeweils in den entsprechenden Gesamtprotokollen zu finden. Dann berührt man das Zinkblech mit dem Kupfer und wartet ab.
Literatur
[5] R. Blume, http://www.chemieunterricht.de/dc2/katalyse/vkat-023.htm, 30.11.2007 (zuletzt abgerufen am 02.08.2013 um 15:13 Uhr).
Feedback
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Hier ist der Grund:
* Es werden neue Substanzen gebildet: Wenn Zink mit Schwefelsäure reagiert, bildet es Zinksulfat (Znso₄) und Wasserstoffgas (H₂).
Hier ist die chemische Gleichung für die Reaktion:
Zn (s) + h₂so₄ (aq) → znso₄ (aq) + h₂ (g)
wichtige Punkte, um sich zu erinnern:
* Chemische Veränderungen beinhalten die Bildung neuer Substanzen.
Dann wird ein Kupferblech neben das Zinkblech in das Becherglas gestellt Die Lösungen werden neutralisiert und in den Schwermetallsammelbehälter gegeben. Bei Zugabe von Kupfer ist eine starke Korrosion erkennbar. Anschließend wird ungefähr daumenbreit verdünnte Schwefelsäure dazugegeben (Achtung beim Magnesiumpulver langsam und in Portionen!!).
Haftung für Schäden oder Verluste, die beim Umgang mit den hier beschriebenen Stoffen oder bei der Durchführung von chemischen Versuchen entstehen, ist ausgeschlossen; ebenso wie Schadensersatzforderungen oder Gewährleistungsansprüche aufgrund falscher oder fehlender Angaben.
Ist das Auflösen von Zink in Schwefelsäure eine chemische Veränderung?
Ja, das Auflösen von Zink in Schwefelsäure ist definitiv eine chemische Veränderung .
Ein Zinkblech wird in die Säure gestellt und es wird beobachtet. Kontaktieren Sie uns unter Bezugnahme auf diese Seite!
Copyright und Lizenzen: Alle Rechte an den Inhalten dieser eLearning-Materialien liegen beim Autor oder den jeweiligen Urheberrechtsinhabern. Die Wasserstoffionen werden an der Kupferoberfläche entladen und die Zinkionen können dass Metallgitter verlassen.
Es bietet sich auch an, diesen Versuch zu erweitern und die SuS die gebildeten Salze auf ihre Eigenschaften untersuchen zulassen, um selber zu der Erkenntnis zu kommen, dass es sich um ein Salz handelt. Es werden außerdem Nachweisreaktionen auf wasserstoff und Sulfat-Ionen durcgeführt.
