Einleitung
Aus Zink wird mit Salzsäure und Natriumcarbonat basisches Zinkcarbonat hergestellt.
Verwendete Chemikalien
| Chemikalie | |
|---|---|
|
Achtung |
20.0 g Zink (Staub), Zn – 65.39 g/mol CAS-Nr.: 7440-66-6 – EG-Nr.: 231-175-3 Aquatic Acute/Chronic 1, WGK 2 H410 Sehr giftig für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung. P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P391 Verschüttete Mengen aufnehmen. P501 Inhalt/Behälter einer anerkannten Abfallentsorgungsanlage zuführen. Sigma-Aldrich, 209988, SDB vom 18.04.2021 |
|
Gefahr |
80 mL Salzsäure 37 %, HCl – 36.46 g/mol Salzsäure rauchend, Chlorwasserstoff-Lösung CAS-Nr.: 7647-01-0 – EG-Nr.: 231-595-7 Met. Corr. 1, Skin Corr. 1B, Eye Dam. 1, STOT SE 3 (Atmungssystem), WGK 1 H290 Kann gegenüber Metallen korrosiv sein. H314 Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. H335 Kann die Atemwege reizen. P234 Nur in Originalverpackung aufbewahren. P261 Einatmen von Staub/Rauch/Gas/Nebel/Dampf/Aerosol vermeiden. P271 Nur im Freien oder in gut belüfteten Räumen verwenden. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz/Gehörschutz tragen. P303 + P361 + P353 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT (oder dem Haar): Alle kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit Wasser abwaschen. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. Sigma-Aldrich, 339253, SDB vom 28.09.2021 |
|
Gefahr |
0.1 g Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, CuSO4 · 5 H2O – 249.69 g/mol Kupfermonosulfat-Pentahydrat, Kupfervitriol-Pentahydrat CAS-Nr.: 7758-99-8 – EG-Nr.: 231-847-6 Acute Tox. 4 (oral), Eye Dam. 1, Aquatic Acute/Chronic 1, WGK 3 H302 Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. H318 Verursacht schwere Augenschäden. H410 Sehr giftig für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung. P264 Nach Gebrauch Haut gründlich waschen. P270 Bei Gebrauch nicht essen, trinken oder rauchen. P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz/Gehörschutz tragen. P301 + P312 BEI VERSCHLUCKEN: Bei Unwohlsein GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. Sigma-Aldrich, 203165, SDB vom 12.10.2020 |
|
Achtung |
35 g Natriumcarbonat, Na2CO3 – 105.99 g/mol wasserfreie Soda CAS-Nr.: 497-19-8 – EG-Nr.: 207-838-8 Eye Irrit. 2, WGK 1 H319 Verursacht schwere Augenreizung. P264 Nach Gebrauch exponierte Haut gründlich waschen. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. P337 + P313 Bei anhaltender Augenreizung: Ärztlichen Rat einholen/ärztliche Hilfe hinzuziehen. Sigma-Aldrich, S7795, SDB vom 30.04.2021 |
|
Gefahr |
10–20 Tropfen Phenolphthalein-Lösung 2 %, C20H14O4 – 318.32 g/mol 3,3-Bis(4-hydroxyphenyl)-2-benzofuran-1(3H)-on (IUPAC) CAS-Nr.: 77-09-8 – EG-Nr.: 201-004-7 Flam. Liq. 2, Eye Irrit. 2, Muta. 2, Carc. 1B, STOT SE 2, WGK 2 H225 Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. H319 Verursacht schwere Augenreizung. H341 Kann vermutlich genetische Defekte verursachen. H350 Kann Krebs erzeugen. H371 Kann die Organe schädigen. P210 Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz/Gehörschutz tragen. P303 + P361 + P353 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT (oder dem Haar): Alle kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit Wasser abwaschen oder duschen. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. P308 + P313 BEI Exposition oder falls betroffen: Ärztlichen Rat einholen/ärztliche Hilfe hinzuziehen. Thermo Fischer, J61785, SDB vom 27.12.2020 |
Produkt
| Chemikalie | |
|---|---|
|
|
Natriumchlorid, NaCl – 58.44 g/mol Kochsalz CAS-Nr.: 7647-14-5 – EG-Nr.: 231-598-3 WGK 1 Sigma-Aldrich, 746398, SDB vom 23.06.2021 |
|
|
Zinkcarbonat (basisch), Zn5(CO3)2(OH)6 – 549.11 g/mol Di[carbonato]hexahydroxypentazink (IUPAC), Zinkhydroxidcarbonat CAS-Nr.: 5263-02-5 – EG-Nr.: 226-076-7 WGK 2 Sigma-Aldrich, 96466, SDB vom 06.02.2020 |
Verwendete Geräte, Versuchsaufbau
500-ml-Dreihalskolben, Kugelkühler, 250-ml-Tropftrichter, Rührmotor, KPG-Rührer, Rührerhülse, Absaugrohr, Heizpilz mit Regelung, Thermometer, Trichter und Faltenfilter, 400-ml-Becherglas, 250-ml-Becherglas, Glasstäbe, 1000-ml-Becherglas, Halterung für das Becherglas, Dreifuß mit Drahtnetz, 250-ml-Tropftrichter, Thermometer, Wasserstrahlpumpe, Nutsche, 500-ml-Saugflasche, Porzellanschale
Versuchsdurchführung
Herstellung Soda-Lösung 10 %:
In 315 g dest. Wasser werden 35 g Natriumcarbonat gelöst.
In der aufgebauten 500-ml-Dreihalskolbenrührapparatur werden 20.0 g Zink vorgelegt. Nun wird eine Lösung aus 40 mL dest. Wasser, 80 mL Salzsäure 37 % und 0.1 g Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat vorsichtig zugetropft. Die Temperatur wird mit dem Heizpilz (Regler) auf 60 °C eingestellt und möglichst konstant gehalten. Der entstehende Wasserstoff wird abgeleitet (Tischabsaugung). Wenn das Zink reagiert hat, wird die Lösung durch einen Faltenfilter abfiltriert und das erhaltene Filtrat in die Becherglasrührapparatur gegossen. Nun wird die Phenolphthalein-Lösung 2 % zugegeben und unter Rühren wieder auf 60 °C erwärmt. Es wird so lange Sodalösung zugetropft, bis die entstehende weiße Suspension eine leichte Rosafärbung zeigt. Das Gesamtvolumen wird jetzt mit dest. Wasser auf 800 mL eingestellt und kurzzeitig zum Sieden erhitzt. Die Suspension wird noch warm abgenutscht. Der Filterkuchen wird in einem Becherglas mit dest. Wasser aufgeschlämmt und auf 60 °C erhitzt und wieder abgenutscht. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis das Produkt weiß erscheint. Anschließend wird das basische Zinkcarbonat im Trockenschrank bei 105 °C bis zur Massenkonstanz getrocknet.
Reaktionsgleichung
Zn + 2 HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2↑
5 ZnCl2(aq) + 5 Na2CO3(aq) + 3 H2O → Zn5(CO3)2(OH)6↓ + 10 NaCl(aq) + 3 CO2↑
Download
