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Sieben Becher

Details: Veröffentlicht am Samstag, 05. März 2011 09:42; Geschrieben von Manfred Seidl

Versuchsbeschreibung:

Bei diesem Versuch wird eine Portion destilliertes Wasser in scheinbar leere Becher gegeben. Bei jedem Umschütten ändert sich die Farbe der Lösung. Insgesamt wird das Wasser in sieben Becher gegeben und ändert sechsmal seine Farbe.

Verwendete Chemikalien:

Chemikalie	Symbole	EUH- / H- / P-Sätze	Menge
Natronlauge 30%, NaOH Synonyme: Natriumhydroxidlösung 30% M: 40.00 g/mol CAS-Nr.: 1310-73-2 EG-Nr.: 215-185-5 WGK: 1	Gefahr	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. P309 + P310: BEI Exposition oder Unwohlsein: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen. P305 + P351 + P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen.	50mL
Phenolphthalein-Lösung 2%, C₂₀H₁₄O₄ M: 318.32 g/mol CAS-Nr.: 77-09-8 EG-Nr.: 201-004-7 Karzinogenität-Cat.: 1B Keimzell-Mutagenität-Cat.: 2 Reproduktionstoxizität-Cat.: 2 WGK: 1	Gefahr	H226: Flüssigkeit und Dampf entzündbar. H350: Kann Krebs erzeugen. H341: Kann vermutlich genetische Defekte verursachen. H361f: Kann vermutlich die Fruchtbarkeit beeinträchtigen. P201: Vor Gebrauch besondere Anweisungen einholen. P281: Vorgeschriebene persönliche Schutzausrüstung verwenden. P308 + P313: BEI Exposition oder falls betroffen: Ärztlichen Rat einholen/ ärztliche Hilfe hinzuziehen.	3mL
Schwefelsäure 40%, H₂SO₄ Synonyme: Batteriesäure M: 98.08 g/mol CAS-Nr.: 7664-93-9 EG-Nr.: 231-639-5 WGK: 1	Gefahr	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 BERÜHRUNG MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.	ca. 100mL
Kaliumpermanganat, KMnO₄ Synonyme: Permangansäure Kaliumsalz M: 158.03 g/mol CAS-Nr.: 7722-64-7 EG-Nr.: 231-760-3 WGK: 3	Gefahr	H272: Kann Brand verstärken; Oxidationsmittel. H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. H410: Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung. P210: Vor Hitze schützen. P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden.	0.1g
Eisen(II)-sulfat Heptahydrat, FeSO₄ * 7 H₂O Synonyme: Eisenvitriol M: 278.02 g/mol CAS-Nr.: 7782-63-0 EG-Nr.: 231-753-5 WGK: 1	Achtung	H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. H315: Verursacht Hautreizungen. H319: Verursacht schwere Augenreizung. P302 + P352: BEI KONTAKT MIT DER HAUT: Mit viel Wasser und Seife waschen. P305 + P351 + P338: BEI BERÜHRUNG MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.	47.55g
Kaliumthiocyanat, KSCN Synonyme: Kaliumrhodanid, Kaliumsulfocyanid M: 97.18 g/mol CAS-Nr.: 333-20-0 EG-Nr.: 206-370-1 WGK: 1	Achtung	EUH032: Entwickelt bei Berührung mit Säure sehr giftige Gase. H302 + H312 + H332: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken, Hautkontakt oder Einatmen. H412: Schädlich für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung. P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P302 + P352: BEI KONTAKT MIT DER HAUT: Mit viel Wasser und Seife waschen.	10g
Kaliumhexacyanoferrat(III), K₃[Fe(CN)₆] Synonyme: Blutlaugensalz rot, Ferricyankalium, Kaliumcyanoferrat(III), Kaliumeisen(III)-cyanid M: 329.25 g/mol CAS-Nr.: 13746-66-2 EG-Nr.: 237-323-3 WGK: 2		-	2g
Schwefelsäure 95-97%, H₂SO₄ Synonyme: konz. Schwefelsäure, Schwefelsäure konz. M: 98.08 g/mol CAS-Nr.: 7664-93-9 EG-Nr.: 231-639-5 WGK: 1	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. P309: BEI Exposition oder Unwohlsein: P310: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen. P305 + P351 + P338: BEI BERÜHRUNG MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.	6-9mL
Methanol, CH₄O Synonyme: Methylalkohol, Holzgeist M: 32.04 g/mol CAS-Nr.: 67-56-1 EG-Nr.: 200-659-6 WGK: 1	Gefahr	H225: Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. H331: Giftig bei Einatmen. H311: Giftig bei Hautkontakt. H301: Giftig bei Verschlucken. H370: Schädigt die Organe. P210: Von Hitze/Funken/offener Flamme/heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen. P233: Behälter dicht verschlossen halten. P280: Schutzhandschuhe/ Schutzkleidung/ Augenschutz/ Gesichtsschutz tragen. P302 + P352: BEI KONTAKT MIT DER HAUT: Mit viel Wasser und Seife waschen.	20mL

Chemikalie

Symbole

EUH- / H- / P-Sätze

Menge

Natronlauge 30%, NaOH

Synonyme: Natriumhydroxidlösung 30%
M: 40.00 g/mol

CAS-Nr.: 1310-73-2
EG-Nr.: 215-185-5

WGK: 1

GHS 05 - Ätzwirkung

Gefahr

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.

P309 + P310: BEI Exposition oder Unwohlsein: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen.

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

50mL

Phenolphthalein-Lösung 2%, C₂₀H₁₄O₄

M: 318.32 g/mol

CAS-Nr.: 77-09-8
EG-Nr.: 201-004-7

Karzinogenität-Cat.: 1B
Keimzell-Mutagenität-Cat.: 2
Reproduktionstoxizität-Cat.: 2
WGK: 1

Strukturformel Phenolphthalein

GHS 02 - Flamme

GHS 08 - Gesundheitsgefahr

Gefahr

H226: Flüssigkeit und Dampf entzündbar.

H350: Kann Krebs erzeugen.

H341: Kann vermutlich genetische Defekte verursachen.

H361f: Kann vermutlich die Fruchtbarkeit beeinträchtigen.

P201: Vor Gebrauch besondere Anweisungen einholen.

P281: Vorgeschriebene persönliche Schutzausrüstung verwenden.

P308 + P313: BEI Exposition oder falls betroffen: Ärztlichen Rat einholen/ ärztliche Hilfe hinzuziehen.

3mL

Schwefelsäure 40%, H₂SO₄

Synonyme: Batteriesäure
M: 98.08 g/mol

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

WGK: 1

GHS 05 - Ätzwirkung

Gefahr

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 BERÜHRUNG MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.

ca. 100mL

Kaliumpermanganat, KMnO₄

Synonyme: Permangansäure Kaliumsalz
M: 158.03 g/mol

CAS-Nr.: 7722-64-7
EG-Nr.: 231-760-3

WGK: 3

GHS 03 - Flamme über einem Kreis

GHS 07 - Ausrufezeichen

GHS 09 - Umwelt

Gefahr

H272: Kann Brand verstärken; Oxidationsmittel.

H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken.

H410: Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung.

P210: Vor Hitze schützen.

P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden.

0.1g

Eisen(II)-sulfat Heptahydrat, FeSO₄ * 7 H₂O

Synonyme: Eisenvitriol
M: 278.02 g/mol

CAS-Nr.: 7782-63-0
EG-Nr.: 231-753-5

WGK: 1

GHS 07 - Ausrufezeichen

Achtung

H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken.

H315: Verursacht Hautreizungen.

H319: Verursacht schwere Augenreizung.

P302 + P352: BEI KONTAKT MIT DER HAUT: Mit viel Wasser und Seife waschen.

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

47.55g

Kaliumthiocyanat, KSCN

Synonyme: Kaliumrhodanid, Kaliumsulfocyanid
M: 97.18 g/mol

CAS-Nr.: 333-20-0
EG-Nr.: 206-370-1

WGK: 1

GHS 07 - Ausrufezeichen

Achtung

EUH032: Entwickelt bei Berührung mit Säure sehr giftige Gase.

H302 + H312 + H332: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken, Hautkontakt oder Einatmen.

H412: Schädlich für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung.

P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden.

P302 + P352: BEI KONTAKT MIT DER HAUT: Mit viel Wasser und Seife waschen.

10g

Kaliumhexacyanoferrat(III), K₃[Fe(CN)₆]

Synonyme: Blutlaugensalz rot, Ferricyankalium, Kaliumcyanoferrat(III), Kaliumeisen(III)-cyanid
M: 329.25 g/mol

CAS-Nr.: 13746-66-2
EG-Nr.: 237-323-3

WGK: 2

Schwefelsäure 95-97%, H₂SO₄

Synonyme: konz. Schwefelsäure, Schwefelsäure konz.
M: 98.08 g/mol

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

WGK: 1

GHS 05 - 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.

P309: BEI Exposition oder Unwohlsein:

P310: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen.

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

6-9mL

Methanol, CH₄O

Synonyme: Methylalkohol, Holzgeist
M: 32.04 g/mol

CAS-Nr.: 67-56-1
EG-Nr.: 200-659-6

WGK: 1

GHS 02 - Flamme

GHS 06 - Totenkopf mit gekreuzten Knochen

GHS 08 - Gesundheitsgefahr

Gefahr

H225: Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar.

H331: Giftig bei Einatmen.

H311: Giftig bei Hautkontakt.

H301: Giftig bei Verschlucken.

H370: Schädigt die Organe.

P210: Von Hitze/Funken/offener Flamme/heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen.

P233: Behälter dicht verschlossen halten.

P280: Schutzhandschuhe/ Schutzkleidung/ Augenschutz/ Gesichtsschutz tragen.

P302 + P352: BEI KONTAKT MIT DER HAUT: Mit viel Wasser und Seife waschen.

20mL

Verwendete Geräte, Versuchsaufbau:

6x 250mL Bechergläser, 6x 100mL Gewindeflaschen, 8x 600mL Bechergläser, Spatel, Pipetten, Glasstäbe

Reaktionsgleichung:

1. NaOH

2. Indikator-Reaktion

Indikator-Reaktion

3. Neutralisationsreaktion

Neutralisationsreaktion

4. KMnO₄ (lösen)

5. Redox-Reaktion

6. Komplexierung

7. Komplexierung

Unlösliches Berliner Blau: Eisen(III)-hexacyanoferrat(II) (Fe₄[Fe(CN)₆]₃ x 15 H₂O)
Lösliches Berliner Blau: KaliumEisen(III)-hexacyanoferrat(II) (KFe[Fe(CN)₆])

Erklärung:

1. Die Natronlauge wird mit Wasser versetzt.

2. Indikator Phenolphthalein! Die Lösung färbt sich violett. Dabei handelt es sich um die Salzform (Baseform) des Phenolphthaleins.

3. Die Säureform des Phenolphthalein wird durch Schwefelsäurezugabe gebildet. Die Lösung wird deshalb wieder farblos.

4. Kaliumpermanganat färbt die Lösung violett.

5. Zugabe von Eisen(II)-sulfat. Es kommt zur Reduktion des Permanganats (im sauren Millieu) zu Mangan(II) und zur Oxidation von Eisen(II) zu Eisen(III).

6. Zugabe von Kaliumthiocyanat. Es kommt zur Komplexbildung (Eisenthiocyanat). Es zeigt sich eine rot-braune Färbung.

7. Kaliumhexacyanoferrat(III) wird zugegeben und es bildet sich ein neuer Komplex, das sogenannte Berliner Blau.

Versuchsdurchführung:

Zur Vorbereitung werden die sechs 250mL Bechergläser verwendet. Zur Aufbewahrung werden die jeweiligen Lösungen in die Gewindeflaschen umgefüllt.

Lösung 1: In 50mL dest. Wasser werden vorsichtig 50mL Natronlauge 30% gegeben.

Lösung 2: In 76mL dest. Wasser werden 20mL Methanol (oder Ethanol), 3mL Phenolphthaleinlösung 2% und 1mL Schwefelsäure 40% vermischt.

Lösung 3: 100mL Schwefelsäure 40%

Lösung 5: In 100mL dest. Wasser werden 47.55g Eisen(II)-sulfat Heptahydrat gelöst. Zur Stabilisierung werden noch 6-9mL konz. Schwefelsäure zugegeben.

Lösung 6: In 100mL dest. Wasser werden 10g Kaliumthiocyanat gelöst.

Lösung 7: In 100mL dest. Wasser werden 2g Kaliumhexacyanoferrat(III) gelöst.

Nun werden sieben 600mL Bechergläser präpariert:

1. Becherglas: 10 Tropfen der Natronlauge 15%.

2. Becherglas: 1mL der hergestellten Phenolphthaleinlösung.

3. Becherglas: 15 Tropfen der Schwefelsäure 40%.

4. Becherglas: 1 Spatelspitze Kaliumpermanganat (bitte die Menge selbst ausprobieren!).

5. Becherglas: 40 Tropfen der Eisen(II)-sulfat-Lösung.

6. Becherglas: 15 Tropfen der Kaliumthiocyanat-Lösung.

7. Becherglas: 10 Tropfen der Kaliumhexacyanoferrat(III)-Lösung.

In einem weiteren 600mL Becherglas werden 500mL dest. Wasser bereitgestellt. Nun wird aus dem Becherglas mit Wasser in das 1. Becherglas gegossen. Von diesem in das 2. usw. Es zeigen sich deutliche Farbumschläge.