Versuchsbeschreibung

In einem dünnwandigen Plastikbecher wird Wasser vorgelegt und konz. Schwefelsäure zugegeben.

 

Verwendete Chemikalien

Chemikalie Symbole H- / EUH- / P-Sätze
Daten von: Merck, 101833, SDB vom 20.02.2015

ca. 20 mL Schwefelsäure 95–97 %, H2SO4

M: 98.08 g/mol

CAS-Nr.: 7664-93-9
EG-Nr.: 231-639-5
UN-Nr.: 1830

WGK: 1

GHS05 – Ätzwirkung

Gefahr

H290: Kann gegenüber Metallen korrosiv sein.

H314: Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden.

P280: Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen.

P301+P330+P331: BEI VERSCHLUCKEN: Mund ausspülen. KEIN Erbrechen herbeiführen.

P305+P351+P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.

P308+P310: BEI Exposition oder falls betroffen: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen.

 

Verwendete Geräte, Versuchsaufbau

Dünnwandiger Kunststoffbecher, 800-ml-Becherglas breite Form, Schutzscheibe

 

Versuchsdurchführung

In ein 800-ml-Becherglas wird ein halb mit Wasser gefüllter Kunststoffbecher gestellt. In den Becher wird ca. 20 mL konz. Schwefelsäure gegossen.

 

Reaktionsgleichung

n H2SO4 + n H2O → n H2SO4 · n H2O + Energie

 

Säuren können Protonen an Reaktionspartner abgeben. In wässrigen Lösungen reagieren sie mit dem Wasser zu Hydroniumionen (H3O+). Gibt man auf konzentrierte Schwefelsäure Wasser, entsteht schlagartig Schwefelsäure-Hydrat bei Temperaturen bis zu 300 °C (exotherme Reaktion). Da Wasser schon bei 100 °C siedet, verdampft es hier schlagartig und schießt aufgrund des auftretenden Siedeverzugs nach oben. Das bedeutet, dass das Wasser mit der Schwefelsäure Verbindungen eingeht und nicht gleich protolysiert, um mit den Wassermolekülen Hydroniumionen zu bilden. Dieser Vorgang setzt sehr viel Wärme frei. Gibt man die konzentrierte Schwefelsäure in Wasser, verläuft die Hydratbildung langsamer. Die Temperatur steigt dabei trotzdem stark an (bis 180 °C möglich). Wenn die Hydratbildung abgeschlossen ist, kann die Schwefelsäure so weit verdünnt werden, dass sich mit den Wassermolekülen durch die Protonenabgabe Hydroniumionen bilden (H3O+).

Beim Verdünnen von Säuren, gilt deshalb der Leitsatz: »Erst das Wasser, dann die Säure sonst geschieht das Ungeheure!«

 

Medien

Ein Becher aus Polystyrol wird mit etwas Wasser befüllt.Jetzt wird konz. Schwefelsäure zugegeben.Der Becher schmilzt.Der Becher ist klein geworden.

 

 

Quellenangaben

[1]
D. Wiechoczek. Erst das Wasser, dann die Schwefelsäure... Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie, 2008. http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/12_98.htm [09.02.2017]

 

Download

Schwefelsäure und Wasser

 

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