Einleitung

Eine Gold(III)-chlorid-Lösung wird in Anwesenheit von Hydroxidionen, durch Glucose, Acetaldehyd und Ethanol, zu elementarem Gold reduziert. Dieses scheidet sich als Spiegel an der Glaswandung ab.

 

Verwendete Chemikalien

Chemikalie

GHS07 – Ausrufezeichen

Achtung

2.67 g Gold(III)-chlorid, AuCl3 – 303.33 g/mol

Goldchlorid, Gold-III-chlorid, Goldtrichlorid

CAS-Nr.: 13453-07-1 – EG-Nr.: 236-623-1

Skin Irrit. 2, Eye Irrit. 2, STOT SE 3 (Atmungssystem), WGK 3

H315 Verursacht Hautreizungen. H319 Verursacht schwere Augenreizung. H335 Kann die Atemwege reizen. P261 Einatmen von Staub/Rauch/Gas/Nebel/Dampf/Aerosol vermeiden. 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, 334049, SDB vom 24.09.2019

GHS05 – Ätzwirkung

Gefahr

5 g Natriumhydroxid, NaOH – 40.00 g/mol

Ätznatron

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

Met. Corr. 1, Skin Corr. 1A, Eye Irrit. 2, WGK 1

H290 Kann gegenüber Metallen korrosiv sein. H314 Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. P260 Staub/Rauch/Gas/Nebel/Dampf/Aerosol nicht einatmen. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz 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. 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, 306576, SDB vom 17.10.2019

GHS02 – Flamme

GHS08 – Gesundheitsgefahr

GHS07 – Ausrufezeichen

Gefahr

20 g Acetaldehyd, C2H4O – 44.05 g/mol

Ethanal, Essigsäurealdehyd, Acetylwasserstoff, Ethylidenoxid

CAS-Nr.: 75-07-0 – EG-Nr.: 200-836-8

Flam. Liq. 1, Eye Irrit. 2, Carc. 2, STOT SE 3 (Atmungssystem), WGK 2

H224 Flüssigkeit und Dampf extrem entzündbar. H319 Verursacht schwere Augenreizung. H335 Kann die Atemwege reizen. H351 Kann vermutlich Krebs erzeugen. P210 Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P240 Behälter und zu befüllende Anlage erden. 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. P403 + P233 An einem gut belüfteten Ort aufbewahren. Behälter dicht verschlossen halten.

Merck, 845001, SDB vom 27.08.2018

GHS02 – Flamme

GHS07 – Ausrufezeichen

Gefahr

26 g Ethanol 96 % (vergällt), C2H6O – 46.07 g/mol

Alkohol, Weingeist, Ethylalkohol, Sprit

CAS-Nr.: 64-17-5 – EG-Nr.: 200-578-6

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. P240 Behälter und zu befüllende Anlage erden. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. P403 + P233 An einem gut belüfteten Ort aufbewahren. Behälter dicht verschlossen halten.

Merck, 100971, SDB vom 14.07.2018

 

2.5 g d-(+)-Glucose, C6H12O6 – 180.16 g/mol

Hexose (IUPAC), Traubenzucker, Dextrose

CAS-Nr.: 50-99-7 – EG-Nr.: 200-075-1

WGK 1

Sigma-Aldrich, G5767, SDB vom 29.01.2019

 

Verwendete Geräte, Versuchsaufbau

Waage, 3 × 250-ml-Becherglas, Glasstäbe, 5 × 100-ml-Messzylinder, 10-ml-Messzylinder, 500-ml-Standrundkolben, evtl. beheiztes Wasserbad

 

Versuchsdurchführung

Für die Lösungen 1–3 werden 250-ml-Bechergläser verwendet.

Lösung 1: In 170 mL dest. Wasser werden 2.67 g Gold(III)-chlorid gelöst und anschließend mit dest. Wasser auf 200 mL aufgefüllt.

Lösung 2: 5 g Natriumhydroxid werden in 80 mL dest. Wasser gegeben und gerührt, bis sich das Natriumhydroxid gelöst hat.

Lösung 3: Es werden 2.5 g Glucose in 30 mL dest. Wasser gelöst. Nun werden 26 g Ethanol 96 % und 20 g Acetaldehyd hinzugefügt.

In einem fettfreien 500-ml-Standrundkolben gibt man die komplette Lösung 1, 50 mL der Lösung 2 und 5 mL der Lösung 3. Innerhalb von fünf Minuten hat sich ein Goldspiegel an der Glaswand abgeschieden. Bei Erwärmung der Lösung(en) erfolgt die Verspiegelung schneller.

 

Reaktionsgleichung

Abb. 1 – Reduktion von Gold(III)-chlorid durch Glucose, in Anwesenheit von Hydroxidionen.
Abb. 1 – Reduktion von Gold(III)-chlorid durch Glucose, in Anwesenheit von Hydroxidionen.
Abb. 2 – Reduktion von Gold(III)-chlorid durch Acetaldehyd, in Anwesenheit von Hydroxidionen.
Abb. 2 – Reduktion von Gold(III)-chlorid durch Acetaldehyd, in Anwesenheit von Hydroxidionen.
Abb. 3 – Reduktion von Gold(III)-chlorid durch Ethanol, in Anwesenheit von Hydroxidionen.
Abb. 3 – Reduktion von Gold(III)-chlorid durch Ethanol, in Anwesenheit von Hydroxidionen.

Es handelt sich um eine Redox-Reaktion, da Oxidation und Reduktion stattfinden. Durch die Oxidation von Glucose entsteht Gluconsäure. Bei der Oxidation von Acetaldehyd und Ethanol bildet sich Essigsäure. Dabei sind Glucose, Acetaldehyd und Ethanol selbst Reduktionsmittel. Als Oxidationsmittel dienen die Gold(III)-Ionen. Sie werden reduziert und bilden an der Glaswandung einen Goldspiegel.

 

Quellenangaben

[1]
G. Frerichs, G. Arends und H. Zörnig. Vergoldung (Glasvergoldung). In: Hagers Handbuch der Pharmazeutischen Praxis, Springer: Berlin, Heidelberg, 1925, 599. https://books.google.de/books?id=HdXJBgAAQBAJ&lpg=PP1&hl=de&pg=PA599#v=onepage&q&f=false [18.02.2018]
[2]
W. Wernicke und R. C. Böttger. Ueber die Vergoldung des Glases zur Herstellung optischer Spiegel. Chem. Zentralbl. 1868, 66 (13), 1054. http://reader.digitale-sammlungen.de/de/fs1/object/display/bsb10072220_01062.html [18.02.2018]
[3]
Justus Liebig. Über Versilberung und Vergoldung von Glas. Polytech. J. 1856, 140, 199–204. http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj140/ar140045 [18.02.2018]
[4]
R. Arendt. Reduktion edler Metalle aus ihrer Lösung durch organische Substanzen. In: Technik der Experimentalchemie, 2. Auflage, Leopold Voss: Leipzig, 1892, 548. https://archive.org/stream/technikderexper00arengoog#page/n591/mode/2up [18.02.2018]

 

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Goldspiegel

 

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