Ich soll drei verschiedeneartige Versuche mit denen man eindeutig ermitteln kann in Welcher Flasche sich welche Säure oder die Lauge befindet, erklären?
In einem chemischen Labor wurde es versäumt, eine Säureflasche und eine Flasche, in der sich eine Lauge befindet, zu Beschriften.
4 Antworten
Hallo SilkeHas
Du brauchst für deine Versuche drei Substanzen, die mit Säure und Base unterschiedlich reagieren.
Möglichkeit 1: Calciumcarbonat CaCO3
CaCO3 löst sich unter Gasentwicklung (CO2) in Säuren auf
Reaktion mit Säure: CaCO3 + 2 H^+ ==> Ca^2+ + H2O + CO2
Reaktion mit Basen: keine Reaktion
Möglichkeit 2: Magnesium Mg
Magnesium z.B. als Band löst sich unter Gasentwicklung (H2) in Säuren auf
Mg + 2 H^+ ==> Mg^2+ + H2
Reaktion mit Basen: Es bildet sich ein sehr dünner Überzug aus Mg(OH)2, aber weiter keine Reaktion
Möglichkeit 3: Fe^3+ -Salzlösung
Eisen(III)-Salze geben mit Basen einen voluminösen braunen Niederschlag
Reaktion mit Basen: Fe^3+ + 3 OH^- ==> Fe(OH)3
Reaktion mit Säuren: keine Reaktion
Möglichkeit 4: mit einem Indikator den pH-Wert überprüfen. Wird wohl als Versuch (leider) nicht anerkannt werden.
LG
Die einfachste, billigste und pragmatischste Lösung zur Klärung der Frage, in welcher Flasche sich die Säure, und in welcher sich die Lauge befindet, ist:
Benutze Universal-Indikatorpapier! (gibt es z.B. von Fa. Merck):
Indikatorpapier wird rot ---> Säure
Indikatorpapier wird blau --> Lauge
Falls man ein pH-Meter zur Hand hat: Anschalten, Glaselektrode in die Flüssigkeit tauchen, Digitalanzeige ablesen:
pH < 7 ---> Säure
pH > 7 --> Lauge
Hinweis: < bedeutet kleiner als, also z.B. 2;
> bedeutet größer als, also z.B. 10
Falls dich jemand fragen sollte, was der pH-Wert ist: Das ist ein Maß dafür, wie sauer oder alkalisch eine wässrige Lösung ist. Säuren sind "Protonendonatoren". Sie geben H(+)-Ionen (= positiv geladene Wasserstoffionen) in eine wässrige Lösung ab. Dadurch bilden sich Hydroxoniumionen (H3O(+)).
Weil der pH-Wert eine Zahl ist, die als negativer Zehnerlogarithmus definiert ist, gilt: Je niedriger der pH-Wert, umso mehr Hydroxoniumionen sind in der Lösung. Ist der pH-Wert auch nur um eine Stufe niedriger, so sind zehnmal so viele Hydroxoiniumionen in der Lösung. Also ist z.B. pH 2 zehnmal so sauer wie pH 3.
Es könnte aber auch sein, dass ihr euch ein Experiment überlegen sollt, bei dem ihr die Flüssigkeit in der Flasche mit einem Feststoff reagieren lassen sollt.
Wenn man z.B. Säure und Soda (Natriumcarbonat) zusammengibt, dann zischt und sprudelt es, weil Kohlendioxid-Gas entsteht.
An die Fragestellerin: Hast du das verstanden, oder war es zu kompliziert ausgedrückt?
Verstehst du Ausdrücke wie "wässrige Lösung" oder "Hydroxoniumionen"?
Kannst du dir vorstellen, was eine logarithmische Zahlenangabe bedeutet?
Hast du schon einmal Indikatorpapier gesehen? Das ist z.B. eine Rolle mit einem dünnen, gelb-orangefarbenen Papierstreifen. Das Papier ist von der Faserstruktur so ähnlich wie Löschpapier. Man kann ein Stückchen davon abreißen oder abschneiden und es, z.B. mit einer Pinzette, in die Flüssigkeit halten.
In dem Papier sind mehrere Farbstoffe enthalten. Diese speziellen Farbstoffe heißen auch Indikatoren. Sie haben die besondere Eigenschaft, dass sie je nach pH-Wert unterschiedliche Farben haben. Das liegt daran, dass die Molekülstruktur des Farbstoffs sich ein bisschen ändert, wenn er mit Säure oder Lauge in Kontakt kommt. Dadurch wird die Lichtabsorption geändert.
Wenn man das Indikatorpapier in Wasser taucht, wird es grün. In Seifenlauge wird es grün-blau und in Natronlauge tiefdunkelblau. In Fruchtsaft bleibt das Indikatorpapier orange. Schon in verdünnten Lösungen starker Säuren färbt es sich rot.
In einem chemischen Labor wurde es versäumt, eine Säureflasche und eine Flasche, in der sich eine Lauge befindet, zu Beschriften.
Damit ist das Zeug unbrauchbar.
Es handelt sich, wie so oft, um eine mißlungene Textaufgabe. Warum kann man nicht einfach nach drei typischen Reaktionen von Säuren und Laugen fragen?
"Nenne drei typische Reaktionen von Säuren und Laugen" ist ja eine noch langweiligere Aufgabenstellung.
Bei den unbeschrifteten Flaschen gibt es zumindest ein Szenario, und man kann sich wie ein Detektiv vorkommen: "Oh, spannend, da ist etwas, das ich nicht weiß, wie kann ich es jetzt herausfinden??? Aha, ich bin ganz schlau und mache es so und so."
Ob dies nun pädagogisch wertvoll ist, darüber lässt sich streiten. Ich zumindest finde es durchaus spannend, der Materie durch Experimente Information abzutrotzen. Daher auch das von mir absolvierte Studium. Momentan betreibe ich NIR-Spektroskopie. Damit kann man auch z.B. Säurezahlen bestimmen, ohne titrieren zu müssen.
> in Welcher Flasche sich welche Säure
das ist so nicht lösbar. Zumindest nicht mit den Möglichkeiten, die Ihr besprochen habt.
Ich denke, hier wurde nur vom Fragesteller die Frage unklar formuliert bzw. falsch weitergegeben. Ich denke, es ging nicht darum herauszufinden, ob man nun Salzsäure, Salpetersäure oder Schwefelsäure vorliegen hat, oder wie erst wollte man Citronensäure oder Weinsäure auf einfache Weise ohne apparative Ausstattung korrekt identifizieren?
Vermutlich geht es nur um die Frage: Säure oder Lauge.
Vermutlich hast Du recht. Aber wie willst Du Naturwissenschaft betreiben, ohne präzise formulierte Fragen zu stellen?
Diese Frage geht zurück an die Fragestellerin. Ich persönlich betreibe Naturwissenschaft unter Formulierung präziser und korrekter Fragestellungen.
Das "Du" in "wie willst Du" war nicht auf Dich bezogen, sondern im Sinne von "wie will man...".
In der Tat, bei unbeschrifteten Flaschen kann man sich nicht darauf verlassen, einen ganz bestimmten Inhalt vorzufinden.
Es handelt sich ja auch nur um eine hypotethische Übungsaufgabe im Rahmen des Schulunterrichts. Nimm einfach an, dass es nur zwei unbeschriftete Flaschen gibt, und an sich die Art und Konzentration der Säure und der Lauge bekannt sind. Die beiden Etiketten liegen also auf dem Tisch. Die einzige Unklarheit ist, in welcher Flasche sich die Säure und in welcher sich die Lauge befindet.
Dann nimmt man eben pH-Papier.