Chemie: habe ich die Aufgabe richtig gelöst?
Aufgabe: in 3 Reagenzgläsern sind einmal Salzsäure, salpetersäure und Kalkwasser. Wie findest du heraus, in welchem Reagenzglas welche Flüssigkeit ist?
Meine Lösung: ich gebe in alle 3 Reagenzgläser einen Universalindikator. Die beiden Säuren färben sich rot und das Kalkwasser nicht. Somit hat man das Kalkwasser identifiziert. In die beiden rot gefärbten Flüssigkeiten gebe ich ein Stückchen Kupferstreifen. Bei der Salzsäure ist die Reaktion stärker und es entsteht ein Gas (Wasserstoff). Da die Reaktion bei der Salzsäure stärker ist, weiß man nun, wo welche Flüssigkeit drin ist.
4 Antworten
Das erste, Stimmt. Das 2. Nicht. Kupfer ist ein Edelmetall, wird erge von noch so viel H plus nicht angegriffen. Du brauchst eine oxidierende Säure, wo das Anion selbst ebenfalls reaktiv ist.
In der 10. Klasse solltest du wissen, welches dieser Säreanionen (Chlorid, Nitrat) ein starkes Oxidationsmittel ist, welche dieser Säuren Cu lösen kann, wobei farbige Gase entstehen.
Nitrat in wässriger Lösung ist ein starkes Oxidationsmittel? Bei festen Sprengstoffen ist das keine Frage, aber im Wasser?
Nun, genau das passiert. Daher kannSaloetersäure alles bis auf Gold, Platin und Iridium lösen während es giftige, braune, grüne, Nitrose Gase freisetzt.
Das passiert aber nur bei ausreichender Konzentration von HNO3 in beobachtbarer Geschwindigkeit. In stark verdünnter HNO3 kann man da keine Reaktionen sehen, keine rotbraunen und erst recht keine grünen Gase. Und mit Nitratlösungen läuft da schon mal gar nichts.
Ja, aber von Säure (und damit reiner, konzentrierter Säure) kann man mal ausgehen, bei der Fragestellung.
Es kommt natürlich darauf an, welche Mittel man zur Verfügung hat und auch, wie konzentriert die Säuren sind. Sehr einfach ist es, mittels eines Strohhalms die eigene Atemluft in die Lösungen einzublasen. Dabei wird durch das Kohlendioxid der Atemluft nur beim Kalkwasser unlösliches Calciumcarbonat gebildet und es tritt eine Trübung der Lösung ein. Sollten allerdings konzentrierte Säuren vorliegen, bläst man bei diesen auch gasförmiges HCl bzw. nitrose Gase aus. Das kann man dann auch unmittelbar am Geruch unterscheiden, ist aber nur für sehr robuste Chemiker anzuraten, da das Einatmen dieser Gase nicht ungefährlich ist und man das daher mit entsprechender Vorsicht durchführen muss. Bei verdünnten Säuren ist es kein Problem, aber dann wird man vermutlich auch keine Unterscheidung der Säuren über den Geruch feststellen. Hier bietet sich Silbernitrat als Reagenz an, das nur bei der Zugabe zur Salzsäure ein schwerlöslichen Niederschlag von AgCl bildet. Natürlich kann man die Säuren auch mit einem pH-Indikator erkennen. Mit stark verdünnter Salpetersäure verläuft die Reaktion mit Kupfer sehr langsam und daher ist die Löslichkeit von Kupfer nur schlecht geeignet, verdünnte HNO3 von HCl zu unterscheiden.
Bei den Säuren ist die Reaktivität umgekehrt. Kupfer löst sich in Salzsäure nur extrem langsam (durch den Luftsauerstoff, also ohne Wasserstoffentwicklung). In verdünnter Salpetersäure löst sich Kupfer unter Bildung von farblosem Stickstoffmonoxid. Da sollte man kleine Gasbläschen an der Kupferoberfläche sehen können. In konzentrierter Salpetersäure bildet sich braunes Stickstoffdioxid. Das sollte man aber im Abzug machen, Stickstoffoxide sind generell nicht gesund.
Moin,
insgesamt ist der erste Teil deines Lösungsvorschlags ganz gut.
Aber zwei Dinge möchte ich noch einwenden... Erstens: die Säuren bzw. das „Kalkwasser” färben den Universalindikator (es werden also nicht die Säuren bzw. die Lauge gefärbt). Die Säuren färben den Universalindikator rot, während das „Kalkwasser” den Indikator blau verfärbt.
Zweitens: du gibst den Universalindikator nicht direkt in deine Analyselösungen, sondern du nimmst von deinen Analyselösungen jeweils eine kleine Menge ab und gibst dann in diese Proben den Universalindikator.
Doch es stimmt, so kannst du die Säuren vom „Kalkwasser” unterscheiden.
Für die Unterscheidung der beiden Säuren ist Kupfer vielleicht nicht besonders gut geeignet. Wenn beide Säuren verdünnt sind, wird praktisch gar keine Reaktion zu sehen sein. Außerdem ist es eventuell tückisch, die Heftigkeit einer Reaktion abschätzen und miteinander vergleichen zu wollen, zumal Salzsäure und Salpetersäure beides relativ starke Säuren sind (obwohl du schon recht hast, dass Salzsäure die noch stärkere Säure ist).
Doch wie gesagt, wenn die beiden Säuren verdünnt sind, wird mit Kupfer nichts zu sehen sein. Und zweimal keine Reaktion kann dann auch nicht nach der Heftigkeit unterschieden werden.
Wenn du das unbedingt so testen willst, solltest du ein deutlich unedleres Metall verwenden, zum Beispiel Zink oder Magnesium.
Aber wie wäre es damit: Eine sichere Unterscheidungsreaktion für Salz- und Salpetersäure ist die Zugabe von Silbernitrat-Lösung. Dazu nimmst du erneut eine kleine Probe der beiden Analyselösungen ab und gibst etwas Silbernitrat-Lösung dazu. Denn nur mit der Salzsäure ergibt sich dabei ein dicker weiß-käsiger Niederschlag von Silberchlorid. Bei der Salpetersäure passiert dagegen nichts Sichtbares, sie bleibt wasserklar.
Die Reaktionsschemata dazu sähen so aus:
AgNO3(aq) + HCl(aq) → AgCl(s)↓ + HNO3(aq)
AgNO3(aq) + HNO3(aq) --//--> (keine sichtbare Reaktion)
Weil sich also nur mit der Salzsäure ein weißer Niederschlag ergibt, könntest du so auch die beiden Säuren ganz sicher voneinander unterscheiden.
LG von der Waterkant
Ok, danke. Wie könnte ich die beiden Säuren unterscheiden? (Mit dem Wissen der 10. Klasse)