Einleitung
In eine basische Universalindikator-Lösung wird ein Stück Trockeneis gegeben.
Verwendete Chemikalien
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Gefahr |
3 Tropfen Natronlauge 30 %, NaOH – 40.00 g/mol Natriumhydroxidlösung 30 % CAS-Nr.: 1310-73-2 – EG-Nr.: 215-185-5 Met. Corr. 1, Skin Corr. 1A, Eye Dam. 1, WGK 1 H290 Kann gegenüber Metallen korrosiv sein. H314 Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. P234 Nur in Originalverpackung aufbewahren. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz/Gehörschutz tragen. P301 + P330 + P331 BEI VERSCHLUCKEN: Mund ausspülen. KEIN Erbrechen herbeiführen. P303 + P361 + P353 BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT (oder dem Haar): Alle kontaminierten Kleidungsstücke sofort ausziehen. Haut mit Wasser abwaschen. P304 + P340 + P310 BEI EINATMEN: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen. Sofort 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, 72068, SDB vom 18.12.2020 |
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Gefahr |
5 mL Universalindikator (flüssig, pH 4–10) pH-Indikatorlösung pH 4–10 Flam. Liq. 2, Eye Irrit. 2, WGK 1 H225 Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. H319 Verursacht schwere Augenreizung. P210 Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P233 Behälter dicht verschlossen halten. P240 Behälter und zu befüllende Anlage erden. P241 Explosionsgeschützte elektrische/Lüftungs-/Beleuchtungsgeräte verwenden. P242 Funkenarmes Werkzeug verwenden. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. Merck, 109175, SDB vom 24.09.2021 |
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10–20 g Trockeneis, CO2 – 44.01 g/mol Methandion (IUPAC), Kohlendioxid, Kohlensäureanhydrid, Kohlenstoffdioxid, R 744, E 290, Kohlensäure CAS-Nr.: 124-38-9 – EG-Nr.: 204-696-9 WGK nwg Sigma-Aldrich, 93508, SDB vom 18.04.2021 |
Verwendete Geräte, Versuchsaufbau
600-ml-Becherglas, zwei Einwegpipetten, Lederhandschuhe
Versuchsdurchführung
In einem 600-ml-Becherglas werden zu 400 mL Wasser, drei Tropfen Natronlauge und 5 mL Universalindikator gegeben. Nun wird ein Stück Trockeneis (−78 °C!) zugegeben.
Reaktionsgleichung
CO2 + H2O → H2CO3
H2CO3 + 2 H2O → 2 H3O+ + CO32−
Der Universalindikator besteht aus mehreren Indikatoren, die jeweils bei einem bestimmten pH-Wert ihre Farbe ändern. Die Lösung aus Wasser und Universalindikator wurde mit Natronlauge alkalisch gestellt und hat damit einen basischen pH-Wert (ca. 9–10). Wenn das Trockeneis (gefrorenes Kohlenstoffdioxid) zugegeben wird, bildet ein geringer Teil des CO2 mit dem Wasser der Lösung Kohlensäure (H2CO3). Die entstehende Kohlensäure erniedrigt den pH-Wert immer mehr. Somit wechselt der Universalindikator einige Male seine Farbe. Bei pH 4 endet das Farbspiel, da der Universalindikator nur einen Bereich von pH 4 bis pH 10 angibt. Über der Flüssigkeit kondensiert Luftfeuchtigkeit, aufgrund der starken Kälte der Lösung, die durch das Trockeneis (gefrorenes Kohlenstoffdioxid) hervorgerufen wird. Trockeneis selbst hat eine Temperatur von −78.5 °C.
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Quellenangabe
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