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Praktikumsskript Allgemeine Chemie Studiengang BCI

Fachbereich Chemie der TU Kaiserslautern

Apl.-Prof. Dr. Helmut Sitzmann Februar 2014

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Praktikumsskript Allgemeine Chemie

Studiengang BCI

Fachbereich Chemie der TU Kaiserslautern Apl.-Prof. Dr. Helmut Sitzmann, Februar 2014

Inhaltsverzeichnis

ARBEITEN IM LABOR ...................................................................................................................................... 4

Das Laborjournal ........................................................................................................................................................... 4

Das Versuchsprotokoll ................................................................................................................................................... 4

Versuchsprotokoll, Übersicht ......................................................................................................................................... 4

BLOCK I ............................................................................................................................................................ 5

Versuch 1.1. Volumenkontraktion beim Lösevorgang .................................................................................................... 5

Versuch 1.2. Adsorptionsversuch mit Aktivkohle – Entfärbung von Rotwein ................................................................. 5

Versuch 1.3. Destillation von Wein ................................................................................................................................ 5

Versuch 1.4. Dünnschichtchromatographie von Blattgrün ............................................................................................ 6

Versuch 1.5. Erhitzen und Abkühlen von Schwefel ......................................................................................................... 7

BLOCK II ........................................................................................................................................................... 8

Versuch 2.1. Verdünnen von Schwefelsäure ................................................................................................................... 8

Versuch 2.2. Lösungswärme verschiedener Salze .......................................................................................................... 8

Versuch 2.2.b Kondensation mittels Kältemischung ...................................................................................................... 8

Versuch 2.3 Fällung und Kristallisation von Kaliumperchlorat ............................................................................... 9

BLOCK III ........................................................................................................................................................ 10

Versuch 3.1. Diffusion von Ammoniak und Chlorwasserstoff ...................................................................................... 10

Versuch 3.2. Herstellung von Messing ......................................................................................................................... 10

Versuch 3.3.a Schwefel und Eisen ................................................................................................................................ 11

Versuch 3.3.b Untersuchung des Produktes von Versuch 3.3.a ................................................................................... 11

Versuch 3.4.a Erhitzen von Kupferformiat ................................................................................................................... 12

Versuch 3.4.b Kupferspiegel durch Transportreaktion ................................................................................................ 12

BLOCK IV ........................................................................................................................................................ 13

Benutzung von Gasen in Stahlflaschen ......................................................................................................................... 13

Handhabung der Gasflaschen ...................................................................................................................................... 13

Versuche mit Wasserstoff ............................................................................................................................................. 14

Versuch 4.1. Wasserstoff brennt und löscht zugleich ................................................................................................... 14

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Versuch 4.2. Herstellung von Wasserstoff im Gasentwickler ....................................................................................... 14

Versuch 4.3. Herstellung von Sauerstoff im Gasentwickler ......................................................................................... 15

Versuch 4.4. Knallgasexplosion mit Seifenblasen ........................................................................................................ 15

Vorsichtsmaßnahmen für die Handhabung von Alkalimetallen ................................................................................... 15

Versuch 4.4. Reaktion von Natrium mit Wasser ........................................................................................................... 16

BLOCK V ......................................................................................................................................................... 17

Versuch 5.1.a Flammenfärbung durch Alkalimetall-Ionen .......................................................................................... 17

Versuch 5.1.b Flammenfärbung durch Erdalkalimetall-Ionen ..................................................................................... 17

Versuch 5.2. Oxidationsschmelze von Mangan- und Chromverbindungen .................................................................. 18

Versuch 5.3. Vorproben auf Metallkationen mit der Borax- oder Phosphorsalzperle ................................................. 18

Versuch 5.4. Kationennachweise: Ni, Cu, Co, Fe, Mn, Ag........................................................................................... 19

Versuch 5.5.a Nachweis von Carbonat ........................................................................................................................ 19

Versuch 5.5.b Nitratnachweis mit der Ringprobe ........................................................................................................ 20

Versuch 5.5.c Sulfatnachweis mit Bariumchlorid......................................................................................................... 20

Versuch 5.5.d Phosphatnachweis als Molybdatophosphat ........................................................................................... 21

Versuch 5.6.a. Nachweis von Halogenid-Ionen mit Silbernitrat .................................................................................. 21

Versuch 5.6.b Reaktion von Halogenen mit Halogenid-Ionen ..................................................................................... 21

BLOCK VI ........................................................................................................................................................ 22

Synthese anorganischer Präparate .............................................................................................................................. 22

6.1. Kupfer(II)formiat, Cu(OOCH)2 ............................................................................................................................. 22

6.2. Nickel(II)acetylacetonat, Ni(acac)2 ....................................................................................................................... 22

6.3. Mangan(III)acetylacetonat, Mn(acac)3 ................................................................................................................. 23

6.4. Eisen(III)acetylacetonat, Fe(acac)3 ....................................................................................................................... 23

6.5. Thénards Blau, CoAl2O4 ........................................................................................................................................ 24

Gefahrstoffhinweise ...................................................................................................................................... 25

R-Sätze: Hinweise auf besondere Gefahren ................................................................................................................. 25

S-Sätze : Sicherheitsratschläge .................................................................................................................................... 27

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ARBEITEN IM LABOR

Das Laborjournal

Chemische Experimente sollen so dokumentiert werden, dass diese sich später anhand der Aufzeich-nungen im Laborjournal problemlos reproduzieren lassen. Im Laborjournal wird die tägliche Arbeit eines Natur-wissenschaftlers für die spätere Auswertung und als Grundlage für Berichte, Versuchsprotokolle, Publika-tionen oder zur Beantwortung von später auftretenden Fragen in einer über den Tag hinausreichenden Form beschrieben. Aufgezeichnet wird im Laborjournal stets das ur-sprüngliche Ergebnis, das Unmittelbare. Nicht die ein-gewogene Masse, sondern Tara und Brutto, denn daraus wird die Nettoeinwaage errechnet. Vermeiden Sie Zettel, verlassen Sie sich nicht auf Tafelanschriebe oder auf Ihr Gedächtnis. Tragen Sie die abgelesenen Messwerte sofort in das Laborjournal ein und nicht erst, wenn das Gerät wieder ausgeschaltet ist oder einen anderen Wert anzeigt. Im Laborjournal werden keine ausformulierten Sätze benötigt. Es genügen Phrasen wie „zu Beginn rot, nach ca. 30 Sek. farblos“, „dunkler Niederschlag“, „braunes Gas entwickelt“ etc. Knapp in der Form, dafür reich an Details sei der Eintrag im Laborjournal. Für das Arbeiten in der Forschung gilt, dass Ihre Untersuchungen und den daraus resultierenden Notizen im Laborjournal patentrechtlich relevant sein können, einen Prioritätsanspruch begründen oder als Nachweis dienen, dass Sie die Versuche wirklich so durchgeführt haben, wie dies später publiziert wurde. Verwenden Sie gebundene Notizbücher mit festem Einband, keine Ringbücher oder Blöcke mit Spiral-bindung. Nummerieren Sie die Seiten, beginnen Sie jedes Experiment auf einer neuen Seite, reservieren Sie evtl. eine Doppelseite für ein Experiment. Strei-chen Sie falsche Eintragungen, machen diese aber nicht unleserlich. Alle Eintragungen sollen mit Kugel-schreiber erfolgen, nicht benutzte Teile von Seiten werden durchgestrichen. Jedem Experiment wird eine Kennzeichnung zuge-ordnet, die z. B. aus den Initialen Ihres Namens, evtl. der Nummer des Laborjournals und einer Nummer für das Experiment besteht, z. B. MJ-II-17. Außerdem werden Datum und die Namen der am Experiment be-teiligten Personen angegeben. Das Versuchsprotokoll

Im Praktikumsprotokoll, das unter Benutzung der eigenen Aufzeichnungen erstellt und abgegeben wird, werden die im Praktikumsskript genannte Versuchs-nummer, der Versuchstitel und das Datum der Durch-führung genannt, außerdem beschreibt eine Über-schrift die Frage, die durch das Experiment beant-wortet werden soll oder das Ziel des Versuchs. Auf

eine Aufzählung der benötigten Geräte und Chemi-kalien und eine Skizze des Versuchsaufbaus folgen die Beschreibung der Versuchsdurchführung und der dabei gemachten Beobachtungen. Für diese Aufgabe erweisen sich die Aufzeichnungen im Labortagebuch vor allem dann als hilfreich, wenn sorgfältig beobachtet und alles aufgeschrieben wurde. Schlussfolgerungen und Ergebnis sowie Anmerkungen zur Abfallentsorgung und Literaturangaben, falls rele-vant, stehen am Ende des Versuchsprotokolls. Versuchsprotokoll, Übersicht

Die Protokolle werden blockweise abgegeben. Dem Protokollblock ist ein Deckblatt mit Name, Matrikel-nummer und Blocknummer voranzustellen. Die Einzel-protokolle weisen folgende Struktur auf: Versuchsnummer, Versuchstitel, Datum Formulieren Sie die Frage an das Experiment! (Stellen Sie sich hierzu die Frage, welche Frage das Experiment beantwortet? Was ist das Ziel des Experimentes?) 1. Geräte 2. Chemikalien 3. Theoretische Grundlagen (allgemein dargestellt)

inkl. Reaktionsgleichungen 4. Versuchsskizze 5. Versuchsdurchführung 6. Beobachtung und Ergebnisse 7. Auswertung/Diskussion (der Theorie bezogen aus

diesen Versuch) 8. Abfallentsorgung 9. Literatur

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BLOCK I

Versuch 1.1. Volumenkontraktion beim Lösevor-gang

Materialien: Vier Messzylinder 100 ml, davon zwei mit Stopfen, zwei Bechergläser 50 ml, eine Vollpipette 50 ml, Peleusball, Ethanol (vergällt), Wasser, je 50 g Erbsen und Reis oder Hirse, ein Sieb zur Trennung von Erbsen und Getreide

Ethanol

R 11 S 2 – 7 – 16

Versuchsdurchführung: 50 ml Alkohol werden in einen Messkolben pipettiert. Die mit Alkohol benetzte Pipette wird mit mehreren kleinen Portionen Wasser ausgespült, danach werden 50 ml Wasser zum Alkohol im selben Messzylinder hinzugefügt. Der Stopfen wird aufgesetzt, die Mi-schung geschüttelt und das Volumen abgelesen.

Entsorgung: Das Alkohol-Wasser-Gemisch kann mit Rotkrautsaft oder Methylrot angefärbt und für die spätere Destil-lation verwendet werden (Versuch 2.4.).

Modellversuch: Je 50 ml Erbsen und Hirse werden in Messzylindern abgemessen, in einem der beiden Messzylinder ge-sammelt und durch Schütteln vermischt. Lesen Sie das Volumen ab und trennen Sie mit einem Sieb die Erbsen vom Getreide für die Wiederverwendung.

Aufgaben: Fassen Sie Ihre Beobachtungen kurz zusammen und erklären Sie die Befunde. Welche Stärken und Schwä-chen entdecken Sie am Modellversuch? Kann man dieses Experiment zur Erarbeitung des Teilchen-modells einsetzen?

Literatur: W, Asselborn, R. Demuth: Chemie ohne Entsorgungs-probleme. – Hamburg: Schroedel-Verlag 1992. 21, 75.

Versuch 1.2. Adsorptionsversuch mit Aktivkohle – Entfärbung von Rotwein

Materialien: Rotwein oder die angefärbte Mischung von Alkohol und Wasser aus Versuch 2.2., feines Aktivkohlepulver, Erlenmeyerkolben 250 ml, Trichter, Filtriergestell, Faltenfilter, Rundkolben 250 ml Versuchsdurchführung: In einem Erlenmeyerkolben werden 150 ml Rotwein unter Umschwenken und Schütteln mit 8 g Aktivkohle versetzt und durch ein Faltenfilter in einen Rundkolben filtriert.

Abb. 7: Reis und schwarze Bohnen

(50 mL + 50 mL < 100 mL)

Hinweise: Informieren Sie sich über Adsorptionsvorgänge, unter-scheiden Sie Chemisorption und Physisorption, nennen Sie praktische Anwendungen.

Entsorgung: Das Filtrat kann für die nachfolgende Destillation (Ver-such 2.4.) verwendet werden.

Versuch 1.3. Destillation von Wein

Materialien: Weißwein, Rotwein, das Alkohol-Wasser-Gemisch aus Versuch 2.2. oder das alkoholhaltige Filtrat von Ver-such 2.3., Siedesteine, Destillationsapparatur, Heiz-pilz, Porzellanschale, Streichhölzer Versuchsdurchführung: Aus 150 – 200 ml Wein destilliert man ca. 20 – 30 ml Flüssigkeit ab und prüft mit einer kleinen Menge in einem Porzellanschälchen, ob sich das Destillat ent-zünden lässt. Hinweise: Bei der Destillation von Ethanol aus wasserhaltigen Lösungen gelangt stets auch Wasser in das Destillat. Eine Mischung von 95 % Ethanol und 5 % Wasser zeigt einen konstanten Siedepunkt von 78 °C wie eine reine Flüssigkeit und kann durch Destillation unter Normaldruck nicht weiter aufgetrennt werden. Solche Mischungen werden als azeotrop bezeichnet (griech. a = nicht, zeo = sieden und tropos = verändert; der Be-griff bezeichnet Lösungen von zwei oder mehreren Flüssigkeiten, deren Dampf die gleiche Zusammen-setzung wie die flüssige Phase aufweist. Ein Azeotrop verhält sich wie ein reiner Stoff).

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Brennbare Flüssigkeiten dürfen aus Sicherheits-gründen nicht über offener Flamme destilliert wer-den.

Ethanol F R 11 S 2 – 7 – 16

Abb. 8: Destillationsapparatur

Aufgaben: Die nachstehende Abbildung zeigt ein Siedediagramm für Ethanol-Wasser-Gemische.

Abb. 9: Siedediagramm Ethanol – Wasser

Diskutieren Sie das Diagramm, gehen Sie dabei auf die eingetragenen Begriffe ein und beachten Sie den mit A markierten Punkt. Informieren Sie sich über den Alkoholgehalt von Wein und beschreiben Sie anhand von zusätzlich eingetragenen Linien die bei der Destillation auftretende Anreicherung. Versuch 1.4. Dünnschichtchromatographie von Blattgrün

Materialien: mit Kieselgel oder Aluminiumoxid beschichtete DC-Platten, grüne Blätter (Gras, Spinat oder Salat), Sand (gewaschen und getrocknet), Mörser, Pistill, Erlen-meyerkolben, Gummistopfen, Aluminiumfolie, Aceton, Hexan, Isopropylalkohol, Trichter, Faltenfilter, Mikro-pipette, Kapillarröhrchen oder feiner Pinsel zum Auf-tragen des Extrakts, Marmeladenglas oder ähnliches Gefäß, Bleistift, Lineal

Versuchsdurchführung: Etwa 5 g Gras oder grüne Blätter (ohne Wurzeln, Stiele oder Blattrippen) werden zerstückelt und unter Zusatz von gereinigtem Sand und Aceton im Mörser mit dem Pistill gründlich zerrieben. Die grüne Suspen-sion wird durch ein Faltenfilter in einen Erlenmeyer-kolben filtriert. Der Kolben wird mit einem Stopfen ver-schlossen und mit Aluminiumfolie umwickelt. Auf einer DC-Platte (ein schmaler Streifen ist ausreichend) wird auf der Schichtseite in ca. 1 cm Ent-fernung von einem Ende mit einem Bleistift eine Linie gezogen (ohne die Beschichtung zu beschädigen!). Auf der Linie wird aus einer Mikropipette, einer Kapil-lare oder mittels eines feinen Pinsels ein kleines Tröpf-chen der Lösung möglichst punktförmig aufgetragen. Sobald das Lösungsmittel verdunstet ist, wird auf die-selbe Stelle wieder ein Tröpfchen aufgetragen und dies ca. 5 – 10 Mal wiederholt. Nach dem letzten Trocknungsvorgang wird der Streifen in ein Marme-ladeglas gestellt, welches ca. 5 mm hoch mit einem Laufmittel aus Hexan und Isopropylalkohol (10:1) ge-füllt ist. Das Glas wird verschlossen und frei von Er-schütterungen stehen gelassen, bis die Lösungsmittel-front fast bis zum Ende des Streifens gestiegen ist. Der Streifen wird herausgenommen und die Lösungs-mittelfront mit Bleistift markiert.

Aceton

F Xi R 11 – 36 – 66 – 67 S 2 – 9 – 16 – 26

Hexan

F Xn N R 11 – 38 – 48 – 20 – 62 – 65 – 67 – 51 – 53 S 2 – 9 – 16 – 29 – 33 – 36 – 37 – 61 – 62

Isopropylalkohol

F Xi R 11 – 36 – 67 S 2 – 7 – 16 – 24 – 25 – 26

Abb. 10: Acetonlösung von Grasextrakt unter einer

UV-Lampe

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Hinweise: Die Komponenten des Blattgrüns sind licht- und luft-empfindlich und sollen daher kühl und dunkel aufbe-wahrt werden. Nach dem Trocknen des beschichteten Trägers an der Luft sind die zunächst gelben Flecken bereits nahezu verblichen. Mit der Dauer der Luftein-wirkung sinkt der Anteil an Farbstoffen, während der Anteil an Oxidations- und Zersetzungsprodukten steigt. Graue Zonen auf dem DC-Streifen sind auf solche Zer-setzungsvorgänge zurückzuführen.

Das Trennprinzip: Sowohl der feste, mikroporöse Träger (stationäre Pha-se, Kieselgel oder Aluminiumoxid) als auch das Lauf-mittel (mobile Phase) enthalten Hydroxylgruppen, die mit polaren Gruppen der zu trennenden Komponenten Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden können. Außerdem existieren Van der Waals-Wechselwir-kungen zwischen den gelösten Stoffen und dem Lö-sungsmittel oder der stationären Phase. Während das Laufmittel in den Poren der festen Phase durch Kapil-larkräfte hochsteigt und dabei die löslichen Kompo-nenten aus dem aufgetragenen Farbstoffgemisch löst und mit transportiert, findet eine ständige Neueinstel-lung der Verteilungsgleichgewichte statt. Jede Kompo-nente teilt sich in jedem Volumenelement der Schicht in einen im Lösungsmittel gelösten und einen auf der Oberfläche adsorbierten Anteil. Wenn wir davon ausgehen, dass die poröse Schicht genügend Oberfläche bietet für die gelösten Teilchen, so hängt das Verhältnis zwischen gelöstem und ad-sorbiertem Material von der relativen Stärke der Wech-selwirkungen ab. Ein Stoff wandert schnell nach oben, wenn er relativ wenig polar und seine Wechselwirkung mit der festen Oberfläche daher gering ist. Umgekehrt wird ein polarer Stoff stärker adsorbiert und verweilt länger auf der festen Oberfläche, die auf Grund des großen Elektronegativitätsunterschieds zwischen Sili-cium oder Aluminium und Sauerstoff eine höhere Polarität besitzt als ein mit Hexan verdünnter Alkohol. Die Banden, die man dicht hinter der Laufmittelfront findet, entsprechen daher den wenig polaren Kompo-nenten, die Substanzen in den anderen Banden wurden durch häufige und relativ starke Adsorption mehr oder weniger lange aufgehalten und einige Substanzen sind auf der Grundlinie geblieben, weil diese sehr stark adsorbiert wurden und daher vom Laufmittel nicht von der stationären Phase abgelöst werden konnten.

Versuch 1.5. Erhitzen und Abkühlen von Schwefel

Materialien: Gasbrenner, Reagenzglas, Reagenzglashalter, Stopfen, Pinzette oder Tiegelzange, Becherglas, Wasser, Schwefel (Stücke oder Pulver)

Versuchsdurchführung: Ein Reagenzglas wird 3 - 4 cm hoch mit Schwefel ge-füllt und wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit von Schwefel langsam über der Gasflamme erwärmt, wobei der Inhalt durch Schütteln ständig bewegt wird. Bitte achten Sie auf Änderungen von Farbe und Viskosität und erhitzen Sie nach Möglichkeit bis zum beginnenden Sieden des Schwefels. Beim Entzünden der entstehenden Schwefeldämpfe kann die Flamme durch Aufsetzen eines Stopfens erstickt werden. Nach dem Aufsieden ist die Aufheizphase beendet, der Brenner kann gelöscht werden. Die nach kurzer Verweilzeit außerhalb der Flamme etwas abgekühlte Schmelze wird nun in Wasser gegossen, wobei der Schwefel zu einer bräunlich-gelben Masse von knet-barer Konsistenz erstarrt. Dieser so genannte plasti-sche Schwefel wandelt sich im Verlauf von ca. einem Tag in gelbes, kristallines Schwefelpulver um. Zusatzinformationen: Beim Erwärmen von Schwefel beginnt bei 96,5 °C die Umwandlung der bei Raumtemperatur stabilen rhombi-

schen -Modifikation in monoklinen -Schwefel. Beide Modifikationen bestehen aus S8-Ringen, die im Kristall-gitter unterschiedlich angeordnet sind. Je nach Ge-schwindigkeit des Erhitzens ist die Umwandlung von

- in (-Schwefel bei Annäherung an die Schmelz-temperatur unterschiedlich weit fortgeschritten, wes-halb man einen idealen Schmelzpunkt von 112,8 °C vom natürlichen Schmelzpunkt von 112 °C unterschei-

det. Die leicht bewegliche gelbe Schmelze wird -Schwefel genannt. Sie enthält S8-Moleküle und erstarrt bei 114,5 °C. Erhitzt man über den Schmelzpunkt, so beobachtet man ab 159 °C (Floor-Temperatur nach engl. floor, Boden) eine Zunahme der Viskosität mit begleitender Farbvertiefung nach braunen Tönen, weil Ringe durch thermische Bindungsspaltung geöffnet werden und sich zu Ketten verknüpfen. Bei 200 °C ist die Viskosität harzähnlich und nimmt bis 243 °C noch weiter zu, um oberhalb von 250 °C unter allmählicher Verschiebung der dunkelbraunen Farbe nach Rot wieder abzunehmen. Diese Effekte sind auf Ketten-spaltung unter Bildung kurzer Ketten aus Schwefel-atomen zurückzuführen, die rote Farbe entspricht Ketten mit fünf und weniger Schwefelatomen. Ober-halb 400 °C ist die Schmelze wieder dünnflüssig und siedet bei 444,6 °C, wobei sich im oberen Teil des Ge-fäßes als Sublimat die gelbe, pulvrige „Schwefelblume“ abscheidet. Aufgaben: Informieren Sie sich über die Modifikationen des Schwefels und ordnen Sie Ihre Beobachtungen den recherchierten Befunden zu.

F Schwefel

R11 S16-S26

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BLOCK II

Versuch 2.1. Verdünnen von Schwefelsäure

Materialien: Erlenmeyerkolben 50 ml, Messzylinder 10 ml, Glasstab, Thermometer, destilliertes Wasser, kon-zentrierte Schwefelsäure Schwefelsäure

C R 35 S 1 – 2 – 26 – 30 – 45 Versuchsdurchführung: In einen Erlenmeyerkolben (50 ml) mit 10 ml Wasser taucht man ein Thermometer ein, liest die Temperatur ab und gibt dann vier Portionen à 2,5 ml konzentrierte Schwefelsäure zu. Nach jeder Portion rührt man mit dem Glasstab um, bis die sprunghafte Temperaturänderung einen an-nähernd konstanten Wert zeigt, liest ab und gibt dann die nächste Portion Schwefelsäure zu. Beobachtung: Die Lösung im Erlenmeyerkolben wird heiß. Erklärung: Schwefelsäure bildet mit Wasser in exothermer Reaktion chemische Verbindungen, die als Hydra-te der Schwefelsäure bezeichnet werden. Diese sind isolierbare salzartige Verbindungen mit bis zu acht Wassermolekülen pro Formeleinheit Schwe-felsäure, ein Beispiel ist das Oxoniumhydrogen-sulfat H3O

+ HSO4

-. Der Energiebetrag, den ein

Mol Schwefelsäure (98 g) beim Verdünnen mit einer großen Wassermenge freisetzt, beträgt bei 20 °C 95,3 kJ und reicht damit aus, um ca. 2,34 mol Wasser zu verdampfen (Verdampfungs-enthalpie von Wasser: 467 kJ/mol). Aus diesem Grund wird beim Eingießen von Wasser in kon-zentrierte Schwefelsäure genug Energie frei, um rasch eine sehr große Menge Dampf zu er-zeugen, welcher ein heißes Gemisch von Wasser und Schwefelsäure aus dem Hals des Gefäßes schleudern kann. Gefäße mit engem Hals können dabei auch zerspringen.

Versuch 2.2. Lösungswärme verschiedener Salze

Materialien: Wasser, Reagenzgläser, Glasstab, Thermo-element mit Digitalanzeige oder Thermometer, Ammoniumchlorid, wasserfreies Calciumchlorid, Calciumchlorid-Hexahydrat, Natriumchlorid,

Natriumcarbonat-Decahydrat, Natriumcarbonat wasserfrei

Ammoniumchlorid Xn R 22 – 36 S 2 – 22

Calciumchlorid Xi R 36 S 2 – 22 – 24

Natriumcarbonat Xi R 36 S 2 – 22 – 26

Versuchsdurchführung: In ein Reagenzglas mit 3 ml Wasser werden ca. 100 mg Ammoniumchlorid gegeben, anschließend wird mit dem Glasstab zügig umgerührt. Danach werden mit dem Temperaturfühler die beim Lösen auftretenden Temperaturänderungen beobachtet. Ebenso verfährt man mit den anderen Salzen. Aufgabe: Diskutieren Sie Ihre Beobachtungen und gehen Sie dabei ein auf Gitterenergie, Hydratations-enthalpie, Dissoziation, Enthalpie, Entropie und freie Enthalpie. Versuch 2.3. Kondensation mittels Kältemi-schung

Materialien: eine vom Etikett befreite 1 l Konservendose, höl-zerner Stampfer zum Zerstoßen von Eis, Löffel zum Rühren, Spatel, Viehsalz, Eisstücke, Kälte-thermometer (-30 °C – +30 °C) Versuchsdurchführung: 200 g Eisstücke werden in der Konservendose auf einem stabilen Untergrund mit dem Stampfer zer- kleinert, evtl. dabei entstandene Flüssigkeit abge-gossen und mit 50 – 60 g Viehsalz versetzt. Mit dem Löffel wird gut umgerührt, dann mit dem Thermometer die Temperatur gemessen. Nach der Messung lässt man die Dose einige Zeit stehen. Aufgabe: Notieren Sie Ihre Beobachtungen. Erklären Sie den Vorgang der Kondensation: Aus welchem Medium kam die Substanz, die sich an der Blech-dose abgeschieden hat und worum handelt es sich (experimenteller Beweis?) Erklären Sie die Temperatur der Eis-Kochsalz-Mi-schung und verdeutlichen Sie an diesem Beispiel den Begriff „kolligative Eigenschaften“. Nennen Sie Nutzanwendung solcher Kälte-mischungen im täglichen Leben.

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Abb. 12: Kondensat an einem Nickeltiegel

Versuch 2.4. Fällung und Kristallisation von Kaliumperchlorat Materialien: Wasser, Reagenzgläser, Becherglas, Thermo-meter, Messzylinder, Pasteurpipette, Gasbrenner, Kaliumchlorid, Perchlorsäure 70%, Lupe oder Mikroskop Perchlorsäure

O C R 5 – 8 – 35 S 1 – 2 – 23 – 26 – 36 – 45 Versuchsdurchführung: Zu einer Lösung von 15 g Kaliumchlorid in 2 ml Wasser gibt man ein bis zwei Tropfen Perchlor-säure, wobei ein farbloser Niederschlag ausfällt. Der Niederschlag wird durch Erhitzen der Lösung zum Sieden in Lösung gebracht. Beim Abkühlen

kristallisiert Kaliumperchlorat in farblosen, durch-sichtigen Oktaedern vom Cäsiumchlorid-Struktur-typ, die unter einem Mikroskop oder mit einer starken Lupe gut zu erkennen sind. Zusatzinformationen: Die Wasserlöslichkeit von Kaliumperchlorat ist stark von der Temperatur abhängig. 100 ml gesät-tigte Lösung enthalten bei 0 °C 75 g und bei 100 °C 21,8 g gelöstes Kaliumperchlorat.

Abb. 29: Kaliumperchlorat

Aufgaben: Zeichnen Sie die Elementarzellen von Cäsium-chlorid und von Kaliumperchlorat, wobei das An-ion jeweils im Zentrum eingetragen werden soll. Überlegen Sie, welche Orientierung das Per-chlorat-Ion vermutlich einnehmen wird und be-gründen Sie, dass die Stöchiometrie der Salze korrekt ist, obgleich die Zeichnung der Elementar-zelle bei oberflächlicher Betrachtung eine andere Stöchiometrie suggeriert. Stellen Sie einen Zu-sammenhang her zwischen der beobachteten Morphologie der Kristalle und der Anordnung der Ionen im Kristallgitter.

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BLOCK III

Versuch 3.1. Diffusion von Ammoniak und Chlorwasserstoff

Materialien:

Glasrohr (60 cm, 2 – 3 cm innen), Stativ, Stativ-klammer, Watte, zwei Tiegelzangen oder große Pinzetten, Metermaß, Stoppuhr, konzentrierte Salzsäure, konzentrierte Ammoniaklösung Salzsäure

C R 34 – 37 S 1 – 2 – 26 – 45 Ammoniaklösung

C N R 34 – 50 S 1 – 2 – 26 – 36 – 37 – 39 – 45 – 61 Versuchsdurchführung: Das Glasrohr wird waagerecht vor einem schwar-zen Hintergrund befestigt. Ein Wattebausch wird mit konzentrierter Ammoniaklösung, ein zweiter mit konzentrierter Salzsäure getränkt. Beide wer-den gleichzeitig mit dem Starten einer Stoppuhr in die beiden Rohrenden geschoben. Sobald sich im Glasrohr vor dem dunklen Hintergrund ein weißer Ring zeigt, wird die Stoppuhr angehalten. Die Ent-fernung des Ringes von den beiden Rohrenden wird ermittelt und in das Protokoll eingetragen.

Abb. 1: Ammoniak und Salzsäure

Entsorgung: Die Watte kann mit Leitungswasser gespült und zum Hausmüll gegeben werden. Die Neutrali-sation des Abwassers besorgt eine automatische Anlage im Keller. Aufgaben: Stellen Sie eine Reaktionsgleichung auf, kom-mentieren Sie den beobachteten Vorgang auf der Teilchenebene, gehen Sie dabei auf homogene und heterogene Mischungen ein, soweit diese für den Versuch relevant sind und äußern Sie sich zur Geschwindigkeit der Teilchen unter Berück-sichtigung der beobachteten Position der Ring-bildung und der Zeitdauer. Welche Rolle spielt das Molekülgewicht? Literatur: Peter W. Atkins: Kurzlehrbuch Physikalische Chemie. – Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag 1993. P. Haupt, H. Möllencamp, Internetseite: http://www.chemieexperimente.de/aufbau/index.htm, Versuch 7 der Auswahl, (abgerufen am 26.08.08). Versuch 3.2. Herstellung von Messing

Materialien: Kristallisierschale, Becherglas, Pinzette, Tiegel-zange, Gasbrenner, Feuerzeug, Dreifuß mit Ceranplatte, Kupferblech, Kupfermünzen, Zink-pulver, saugfähiges Papier, Ethanol, halbkonzen-trierte Salzsäure, Wasser, Kalilauge (10 %) Ethanol Salzsäure

F C R 11 R 34 – 37 S 2 – 7 – 16 S 1 – 2 – 26 – 45 Kaliumhydroxid

C R 22 – 35 S 1 – 2 – 26 – 36 – 37 – 39 – 45 Versuchsdurchführung: Die Kupferoberflächen werden durch Abreiben mit Alkohol entfettet und im Becherglas mit halb-konzentrierter Salzsäure behandelt, um die Oxid-schicht zu entfernen. Danach spült man gründlich mit Wasser und legt das Blech oder die Münzen in eine Suspension von Zinkpulver in Kalilauge (10 %), bis sich auf der Kupferoberfläche ein heller Überzug gebildet hat. Die beschichteten Stücke werden mit destilliertem Wasser gespült,

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getrocknet und langsam, evtl. auch mehrmals, durch die entleuchtete Brennerflamme gezogen. Beobachtung: Auf dem Kupfer scheidet sich in der Zinksuspen-sion ein heller Überzug ab, der einen matten Silberglanz zeigt. In der Flamme nimmt dieser Überzug eine goldglänzende Farbe an. Hintergrundinformation: Der Überzug von Zink auf Kupfer kommt nicht etwa dadurch zu Stande, dass sich das edlere Kupfer löst und Zink im Gegenzug abgeschieden wird. Vielmehr befindet sich das amphotere Zink im dynamischen Gleichgewicht mit gelöstem Tetrahydroxozinkat, welches aus Zink und Kali-lauge gebildet wurde. Die Abscheidung von Zink aus der Zinkatlösung am Kupfer geht mit der Auf-lösung von Zinkpulver zu Zinkat einher. Dass die Abscheidung von Zink begünstigt ist vor der Ab-scheidung von Wasserstoff, hängt damit zu-sammen, dass einerseits die Wasserstoffionen-konzentration in der stark alkalischen Lösung sehr gering ist, andererseits mit der Affinität des Zinks zur Kupferoberfläche (vgl. die Bildung von Messinglegierungen aus Zink und Kupfer). Aufgabe: Formulieren Sie Reaktionsgleichungen für die im Text angesprochenen Vorgänge. Hinweis: Kalilauge ist besonders gefährlich für die Augen. Versuch 3.3.a Schwefel und Eisen

Materialien: Eisendraht, Eisenpulver (soll möglichst nicht korrodiert sein), Schwefelpulver, Spatel, Gas-brenner, feuerfeste Unterlage, Reagenzgläser Schwefel

F R 11 S 16 – 26 Versuchsdurchführung: Eisenpulver (3,5 g, 62,7 mmol) und Schwefelpul-ver (2,0 g, 62,4 mmol) werden sorgfältig ver-mischt. Etwa 2 g der Mischung werden in einem Reagenzglas für Vergleichszwecke aufbewahrt, der Rest auf einer feuerfesten Unterlage zu einem Kegel aufgeschichtet und durch Berühren der Kegelspitze mit der in der Brennerflamme zum Glühen gebrachten Spitze eines Eisendrahtes entzündet.

Auswertung: Formulieren Sie Ihre Beobachtungen und stellen Sie eine Reaktionsgleichung auf.

Abb. 16: Reaktion von Eisen mit Schwefel

Versuch 3.3.b Untersuchung des Produktes von Versuch 3.3.a

Materialien: Spatel, Kupfersulfat, verdünnte Salzsäure, Wasser, Filtrierpapier, Schere, Reagenzgläser, Reagenzglasgestell, Tüpfelplatte, Pasteurpipette mit Pipettenhütchen, Pinzette, Magnet Kupfersulfat Salzsäure

Xn N C R 22 – 36 – 38 – 50 – 53 R 34 – 37 S 2 – 22 – 60 – 61 S 1 – 2 – 26 – 45 Versuchsdurchführung: Geben Sie ca. 2 g des Produktes von Versuch 4.3.a in ein Reagenzglas und prüfen Sie die magnetischen Eigenschaften mit einem Magne-ten. Vergleichen Sie mit der zurückbehaltenen Probe der Eisen/Schwefel-Mischung. Bereiten Sie auf der Tüpfelplatte aus einer Spatel-spitze (ca. 0,05 g) Kupfersulfat und wenigen Trop-fen Wasser eine Kupfersulfatlösung und tränken Sie damit zwei Streifen Filtrierpapier. Geben Sie in die beiden Reagenzgläser mit dem Eisen/Schwefel-Gemisch und dem Reaktions-produkt im Abzug je einige Tropfen verdünnter Salzsäure und hängen Sie die mit Kupfersulfat-lösung getränkten und am Ende umgeknickten Papierstreifen in die Glasöffnung. Auswertung: Interpretieren Sie die magnetischen Eigenschaf-ten der beiden eisenhaltigen Substanzproben. Formulieren Sie die Beobachtungen, die sich bei den beiden Versuchen mit Salzsäure einstellen und deuten Sie den Befund. Aufgaben: Begründen Sie den Einsatz von Kupfersulfat und Salzsäure.

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Versuch 3.4.a Erhitzen von Kupferformiat

Materialien: Reagenzglas mit durchbohrtem Stopfen, zwei Schlauchstücke, Stativ mit je zwei Muffen und Stativklammern Gaswaschflasche mit Aufsatz, 90°-Winkel aus Glasrohr, Kupferwolle, gerades Glasrohrstück, Gasbrenner, Kupferformiat, Kalk-wasser Kupferformiat Kalkwasser

Xi Xi R 36 – 37 – 38 R 41 S 26 – 36 S 22 – 24 – 26 - 39 Versuchsdurchführung: Die Gaswaschflasche wird mit Kalkwasser so hoch gefüllt, dass das Steigrohr des Aufsatzes einige Zentimeter tief eintaucht. Im Abzug wird ein etwa 1 cm hoch mit Kupferformiat gefülltes Reagenzglas am oberen Ende waagerecht einge-spannt und mit einem durchbohrten Stopfen mit eingesetztem geradem Glasrohrstück und einem Schlauchstück mit dem Steigrohr der Gaswasch-flasche verbunden. Ein an einem Ende mit einge-schobener Kupferwolle versehener Glasrohr-winkel 90° wird mit einem Schlauchstück so an den Ausgang der Gaswaschflasche angeschlos-sen, dass das Ende mit der Kupferwolle nach oben zeigt. Jetzt erhitzt man das Kupferformiat im Reagenzglas über der Brennerflamme so kontrol-liert, dass in der Gaswaschflasche ein möglichst gleichmäßiger Gasstrom beobachtet werden kann. Nach einer Weile kann man das austreten-de Gas entzünden. Erklärung: In den Formiaten liegt Kohlenstoff wie auch in der Ameisensäure in der Oxidationsstufe +II vor. Beim Erhitzen von Kupferformiat werden allerdings Kupfer(II)-Ionen zum Element reduziert und Kohlenstoff teilweise oxidiert, weshalb das austre-tende Gas ein Gemisch von CO und CO2 ist. Auswertung: Formulieren Sie Ihre Beobachtungen und stellen Sie Reaktionsgleichungen auf für die Zersetzung von Kupferformiat, für die Reaktion im Kalkwasser und für den Verbrennungsvorgang am Ausgang der Gaswaschflasche. Aufgaben: Nennen Sie Beispiele für die Reinigung sowie für die industrielle Entsorgung bzw. Nutzung von Gasen.

Versuch 3.4.b Kupferspiegel durch Transport-reaktion

Materialien: Reagenzglas, Reagenzglashalter, Gasbrenner, Feuerzeug, Kupferspäne, Ammoniumchlorid

Ammoniumchlorid

Xn R 22 – 36 S 2 – 22 Versuchsdurchführung: Ein Reagenzglas wird knapp 1 cm hoch mit Ammoniumchlorid gefüllt, welches mit Kupfer-spänen bedeckt wird. Das Reagenzglas wird nun schräg in die rauschende Bunsenbrennerflamme gehalten und wenig oberhalb des Kupfers zur Rot-glut erhitzt. Jetzt wird die Position des Reagenz-glases so verändert, dass sich auch das Kupfer zur Rotglut erhitzt. Dabei beginnt das Ammonium-chlorid zu sublimieren. Lassen Sie die volle Brennerhitze einige Minuten lang einwirken. Beobachtung: Während das Ammoniumchlorid sublimiert, bildet sich an der heißen Glaswand oberhalb der Kupferspäne ein rötlich glänzender Metallspiegel. Hintergrundinformation: NH4Cl dissoziiert beim Erhitzen in die Kompo-nenten NH3 und HCl. HCl reagiert mit dem auf der Kupferoberfläche vorhandenen Kupfer(I)oxid. Das Produkt dieser Reaktion sublimiert in der Hitze und disproportioniert an der heißen Glaswand. Formulieren Sie die entsprechenden Reaktions-gleichungen und machen Sie sich klar, dass auf diese Weise viele Elemente durch die Gasphase transportiert werden können.

Aufgabe: Finden Sie Beispiele und technische Anwen-dungen für solche Prozesse.

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BLOCK IV

Benutzung von Gasen in Stahlflaschen

Wenn Gase aus Gasflaschen entnommen werden können, wird sowohl bei der Vorbereitung als auch bei der Durchführung von Experimenten Zeit gespart. Gase für den Laborgebrauch werden meist in Stahlflaschen von 10 Liter Inhalt aufbe-wahrt, die mit Druckreduzierventil und zwei Mano-metern ausgestattet sind, von denen eines den Druck in der Flasche und das andere den niedri-geren Druck anzeigt, der am Schlauchanschluss anliegt (Gebrauchsdruck). Besonders nützlich ist eine Flasche mit Sauer-stoff, danach sind je nach den gegebenen Mög-lichkeiten Wasserstoff, Kohlenstoffdioxid und Stickstoff in dieser Reihenfolge von Interesse. Ab-zuraten ist von der Benutzung von Acetylengasfla-schen sowie von Chlorgasflaschen. Die komprimierten Gase (Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff) kommen mit einem Druck von 200 bar in den Handel, daher enthalten die Fla-schen im gefüllten Zustand eine Gasmenge, die bei Atmosphärendruck einem Volumen von 2 m

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entspricht. Flascheninhalt = Flaschenvolumen x Flaschen-druck (Liter Gas bei Atmosphärendruck, wenn das Fla-schenvolumen in Liter und der Flaschendruck in bar angegeben wird). Kohlenstoffdioxid liegt in der Flasche nicht als komprimiertes Gas, sondern als Flüssigkeit vor. Daher entspricht der Druck in der Flasche dem Siededruck der Flüssigkeit, solange noch ein Rest von flüssigem Kohlenstoffdioxid in der Flasche vorhanden ist. Die Druckanzeige ist deshalb kein Maß für den Füllungsgrad, vielmehr kann dieser durch Wägung ermittelt werden. Das Leergewicht der Flasche kann in eingeschlagenen Zahlen auf dieser abgelesen werden. Einen groben Hinweis auf den Füllungsgrad erhält man bei Entnahme einer größeren Gasmenge aus der Höhe des kondensierten Wassers an der Außenseite der Flasche, weil sich die Flüssigkeit in der Flasche bei fortgesetztem Sieden stark abkühlt und zur Kondensation von Luftfeuchtigkeit führt. Eine Flüssigkristall-Folie zur Temperaturanzeige kann, an der Außenwand der Stahlflasche befestigt, Hinweise zum Flüssigkeitsstand liefern. Handhabung der Gasflaschen

Die Flasche wird ohne Reduzierventil und mit Schutzkappe im Flaschenwagen angekettet transportiert und am Arbeitsplatz aufgestellt und angekettet. Die Schutzkappe wird abgeschraubt, vor der Ent-fernung einer eventuell vorhandenen Schraub-kappe vom Flaschengewinde die korrekte Schlie-ßung des Flaschenventils überprüft.

Flaschen für nicht brennbare Gase sind mit Rechtsgewinde, Flaschen mit brennbaren Gasen mit Linksgewinde ausgestattet. Vor dem Aufsetzen des Druckminderventils wird die Dichtung auf Defekte oder Verschmutzung ge-prüft, gegebenenfalls gereinigt. Das Ventil wird mit der Überwurfmutter befestigt, dabei sollte man den Schraubenschlüssel mit ge-lindem Nachdruck, jedoch nicht mit Kraft oder gar Gewalt gebrauchen, um die Dichtung nicht zu be-schädigen. Das Flaschenventil ist geschlossen, das Absperr-ventil muss ebenfalls geschlossen sein. Das Reduzierventil (die Stellschraube) verdient be-sondere Beachtung, weil dieses entgegen der Intuition dann geschlossen ist, wenn die Stell-schraube entgegen dem Uhrzeigersinn weit aus dem Gehäuse herausgedreht wurde. Selbstver-ständlich ist auch dieses Ventil zu schließen.

Abb. 17: Aufbau eines einstufigen Druckminderers

für Gasflaschen. Hat man sich von der korrekten Schließung aller Ventile überzeugt, kann mit dem Öffnen (in Strö-mungsrichtung) begonnen werden. Das Flaschenventil wird langsam geöffnet, dann wird an der Stellschraube der gewünschte Ar-beitsdruck eingestellt (möglichst niedrig, maximal 5 bar, kann jederzeit nachgeregelt werden). Durch Öffnen des Absperrventils kann jetzt Gas entnommen werden. Wird kein Gas mehr benötigt, wird zuerst das Fla-schenventil geschlossen, dann das Gas im Druck-minderer abgelassen und das Absperrventil ge-schlossen. Das Reduzierventil wird ebenfalls ge-schlossen, indem die Stellschraube nach links herausgedreht wird, bis sie sich locker in beide Richtungen bewegen lässt. Muss die Flasche nicht transportiert werden, kann diese angekettet mit angeschraubtem Reduzier-ventil aufbewahrt werden.

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Versuche mit Wasserstoff

Vorsichtsmaßnahmen für den Umgang mit Wasserstoff Das Ende der benutzten Wasserstoffleitung sollte ein Glasrohr sein, welches auf ca. 3 – 5 cm Länge mit Kupferwolle ausgestopft wird, um dem Zurück-schlagen der Flamme vorzubeugen. Diese Siche-rung ist allerdings wirkungslos bei Gemischen von Wasserstoff mit reinem Sauerstoff. Bevor man Wasserstoff entzündet, muss immer die Knallgasprobe durchgeführt werden. Dazu werden zwei Reagenzgläser abwechselnd be-nutzt, die mit Wasserstoff gefüllt und mindestens 1 m von der Austrittsöffnung entfernt durch An-zünden des Gases geprüft werden. Man wird in jedem Fall die Zündung hören, die Verbrennung darf jedoch nicht von einem Pfeifton begleitet werden. Erst nach wiederholtem ruhigem Ab-brand, also nach zweimaliger negativer Knallgas-probe, darf der Wasserstoff entzündet werden. Knallgasgemische dürfen nur in kleinen Mengen zur Entzündung gebracht werden. Bewährt haben sich Seifenblasen von ca. 2 – 3 cm Durchmesser mit Knallgas, die Zündung von Polyethylenfläsch-chen mit 50 ml Knallgas birgt selbst in einem großen Hörsaal das Risiko von Hörschäden im Auditorium und bei den Experimentatoren. Der Sauerstoff für ein Experiment mit Knallgas darf weder aus Kaliumpermanganat noch aus Kaliumchlorat hergestellt werden, weil in beiden Fällen auch Ozon entstehen kann. Explosions-gefahr besteht bei der Entwicklung von Wasser-stoff aus Wasser und Natrium mit einem Draht-sieb oder Gitterlöffel. Bei Experimenten mit Wasserstoff muss immer eine Schutzbrille ge-tragen werden. Versuch 4.1. Wasserstoff brennt und löscht zugleich

Materialien: Standzylinder, Kerze mit Halter, Feuerzeug, Stativ mit Stativklammer, pneumatische Wanne, Wasserstoff Wasserstoff

F+ R 12 S 2 – 9 – 16 – 33 Versuchsdurchführung: Ein Standzylinder wird in einer pneumatischen Wanne mit Wasserstoff gefüllt und mit der Öffnung nach unten am Stativ befestigt. Eine brennende Kerze wird an einem Halter aus ge-bogenem Draht von unten der Zylinderöffnung ge-nähert, bis sich der Wasserstoff hörbar entzündet. Führt man die Kerze durch die brennende Zone in

den Zylinder ein, erlischt die Kerzenflamme und entzündet sich wieder, sobald man die Kerze aus dem Standzylinder herauszieht. Der Docht ent-flammt allerdings nur dann, wenn seine Verweil-zeit in der nahezu unsichtbaren Flammenzone zwischen Luft und Wasserstoff nicht zu kurz ist. Durch wiederholtes Anheben der Kerze in den Wasserstoff-Vorrat im Zylinder und Absenken kann diese mehrmals gelöscht und wieder ent-zündet werden. Auch ein Stück Papier kann an der brennenden Gasfront entzündet werden. Der Versuch gelingt auch, wenn auf die Be-nutzung der pneumatischen Wanne verzichtet und die Befüllung des am Stativ befestigten Zylinders mit Wasserstoff durch Verdrängen der darin ent-haltenen Luft erfolgt. Versuch 4.2. Herstellung von Wasserstoff im Gasentwickler

Materialien: Gasentwickler aus einem Rundkolben 100 ml mit seitlichem Hahn und einem Tropftrichter 10 ml mit Druckausgleich, Granalien aus arsenfreiem Zink, Kupfersulfat, rohe halbkonzentrierte Salzsäure (Gehalt ca. 18 – 20 %, durch Verdünnen von konzentrierter Salzsäure mit dem gleichen Volumen Wasser hergestellt), Schlauchmaterial, gewinkeltes Glasrohr, pneumatische Wanne

Kupfersulfat

Xn N R 22 – 36 – 38 – 50 – 53 S 2 – 22 – 60 – 61 Salzsäure Wasserstoff

C F+ R 34 – 37 R 12 S 1 – 2 – 26 – 45 S 2 – 9 – 16 – 33 Versuchsdurchführung: In den Rundkolben gibt man zehn Zinkgranalien und einige Körnchen Kupfersulfat, danach setzt man den Tropftrichter auf und beginnt mit dem Zutropfen der Salzsäure. Das entwickelte Gas wird durch den seitlichen Hahn, den aufgesteck-ten Schlauch und ein mit dem Schlauch ver-bundenes gewinkeltes Glasrohr in die pneuma-tische Wanne geleitet, wo Reagenzgläser und andere Gefäße befüllt werden. Vor dem jeweiligen Versuch muss die Knallgasprobe zwei Mal negativ ausgefallen sein (siehe Vorsichtsmaßnahmen).

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Versuch 4.3. Herstellung von Sauerstoff im Gasentwickler

Materialien: Gasentwickler aus einem Rundkolben 100 ml mit seitlichem Hahn und einem Tropftrichter 10 ml mit Druckausgleich, Wasserstoffperoxid (Gehalt 10 Gew.-%), Mangandioxid-Tabletten, Schlauch-material, gewinkeltes Glasrohr, pneumatische Wanne, Spatellöffel, Holzspan Wasserstoffperoxid

O C R 5 – 8 – 20 – 22 – 35 S 1 – 2 – 17 – 26 – 28 – 36 – 37 – 39 – 45

Mangandioxid

Xn R 20 – 22 S 2 – 25 Versuchsdurchführung: In den Rundkolben gibt man einen Spatellöffel (ca. 2 – 3 g) Braunstein und beginnt mit dem Zu-tropfen der Wasserstoffperoxid-Lösung. Das ent-wickelte Gas wird durch den seitlichen Hahn, den aufgesteckten Schlauch und ein mit dem Schlauch verbundenes gewinkeltes Glasrohr in die pneumatische Wanne geleitet, wo Reagenz-gläser und andere Gefäße befüllt werden. Vor dem jeweiligen Versuch kann die Glimmspan-probe ausgeführt werden. Hierzu wird ein Holz-stäbchen in der Brennerflamme entzündet, die Flamme ausgeblasen und das noch glimmende Ende in ein Reagenzglas eingetaucht, das mit Sauerstoff gefüllt wurde. Auswertung: Beschreiben Sie Ihre Beobachtungen und ziehen Sie Rückschlüsse auf den Hergang der abgelau-fenen Reaktionen. Welchen Nachteil und welche Vorteile bietet die Erzeugung von Sauerstoff aus Wasserstoffper-oxidlösung? Warum ist Wasserstoffperoxid so reaktiv und wo wird dieses verwendet? Welchen alternativen Katalysator kann man ver-wenden, wenn kein Braunstein zur Verfügung steht?

Literatur: Stapf, Rossa: Chemische Grundversuche – Teil 1: Nichtmetalle. Berlin: Harri Deutsch 1991. 16.

Versuch 4.4. Knallgasexplosion mit Seifen-blasen

Materialien: Gasbrenner, Feuerzeug, Holzstab, flache Por-zellan- oder Plastikschale, Plastikspritze 20 ml mit Schlauch, Wasserstoff, Sauerstoff, Spülmittel Wasserstoff Sauerstoff

F+ O R 12 R 8 S 2 – 9 – 16 – 33 S 2 – 17 Versuchsdurchführung: In eine Plastikspritze füllt man 6 ml Sauerstoff (aus der Flasche oder nach Versuch 5.4. ent-wickelt) und 12 ml Wasserstoff (aus der Flasche oder nach Versuch 5.3. entwickelt). Das so er-haltene Gemisch wird portionsweise in eine mit einer Lösung von Spülmittel in Wasser bis oben gefüllte Schale geblasen. Der Schaum über der Lösung enthält das Knallgas und wird sofort mit einem Feuerzeug oder einer Pentanfackel ge-zündet, wobei ein Abstand von mindestens 1 m zur Wasserstoffflasche einzuhalten ist. Beobachtung: Es ertönt ein scharfer Knall. Erklärung: Das stöchiometrisch zusammengesetzte Gasge-misch hat in exothermer Reaktion Wasser ge-bildet: O2 + 2 H2 2 H2O. Bemerkung: Die Plastikspritze mit dem Knallgas darf nicht in die Nähe einer offenen Flamme gelangen. Wegen der hohen Beweglichkeit der Wasserstoff-moleküle diffundiert Wasserstoff wesentlich schneller als Sauerstoff durch die dünnen Mem-branen der Seifenblasen, weshalb das Knallgas in den Seifenblasen bald seine Zusammensetzung ändert. Die Schale mit der Seifenlösung muss ganz gefüllt sein, damit die Explosion nicht im Inneren des Gefäßes stattfindet und dieses zer-trümmert. Vorsichtsmaßnahmen für die Handhabung von Alkalimetallen

- Schutzbrille tragen! - Alkalimetalle werden stets in Petroleum aufbe-

wahrt. - Alkalimetalle nie mit den Fingern, sondern stets

mit einer Pinzette anfassen. - Vorratsflasche nach Entnahme sofort wieder

verschließen und zur Seite stellen. - Erst das Petroleum mit saugfähigem Papier ab-

tupfen, dann mit einem Messer die anhaftenden Krusten abschneiden, um blanke Oberfläche freizulegen.

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- Feuchtigkeit vom Metall fern halten (z. B. Kon-denswasser, feuchtes Papier, Wassertropfen auf der Arbeitsfläche etc.)

- Die abgeschnittenen Rinden sofort in einiger Entfernung im Abzug in ein Gefäß mit Spiritus einlegen, wo diese kontrolliert reagieren, Kaliumreste nicht in Ethanol, sondern in Butanol langsam reagieren lassen.

- Nur kleine Mengen verwenden, dabei müssen alle Anwesenden stets durch eine Scheibe aus Sicherheitsglas geschützt werden.

- Alkalimetalle müssen stets unter Verschluss ge-halten werden, um Missbrauch zu vermeiden.

- Brennendes Alkalimetall mit Sand abdecken.

Abb. 19: Aufbewahrung von Natrium in Petroleum

Abb. 20: Schneiden von Natrium

Versuch 4.4. Reaktion von Natrium mit Wasser

Materialien: Kristallisierschale mit Wasser, ein wenig Spül-mittel und einigen Tropfen Phenolphthalein-

Lösung, Messer, Pinzette, saugfähiges Papier, Natrium Natrium

F C R 14 – 15 – 34 S 1 – 2 – 8 – 43 – 45 Vorbereitung: siehe voranstehende Ausführungen zur Hand-habung von Alkalimetallen. Versuchsdurchführung: Ein Stück Natrium von halber Erbsengröße wird entrindet und auf die Wasseroberfläche in der Kristallisierschale geworfen. Der Versuch wird wiederholt, wobei jedoch zuerst ein Stück Filterpapier auf die Wasseroberfläche gelegt und darauf das Natrium platziert wird. Beobachtung Im ersten Fall reagiert das Natrium zischend mit dem Wasser, flitzt im Zickzack über die Ober-fläche, prallt jeweils von der Glaswand ab und schmilzt zu einem Tröpfchen, dessen zurück-gelegte Wegstrecke mit allmählich verschwim-mendem Rotviolett im Wasser unterlegt ist. Im zweiten Versuch bleibt das Natrium ruhig auf dem Papier liegen, erhitzt sich wegen der gerin-geren Kühlung wesentlich schneller und ent-zündet alsbald den entwickelten Wasserstoff, welcher mit gelb leuchtender Flamme verbrennt. Nach dem Erlöschen der Flamme bleibt eine farb-lose, klare Kugel auf der Oberfläche zurück, die nach kurzer Zeit platzt. Aufgaben: Schreiben Sie eine Reaktionsgleichung für die Reaktion von Natrium mit Wasser und begründen Sie das Auftreten der rotvioletten Farbe im Wasser. Wieso brennt der Wasserstoff mit leuch-tend gelber Flamme? Formulieren Sie Ihre Erwar-tungen bezüglich der Reaktivität und des Ge-fahrenpotenzials von Kalium.

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BLOCK V

Versuch 5.1.a Flammenfärbung durch Alkali-metall-Ionen

Materialien: Magnesiastäbchen, Tüpfelplatte, Kobaltglas, Taschenspektroskop, Lithiumchlorid, Natrium-chlorid, Kaliumchlorid, Salzsäure 25 %, Gas-brenner, Feuerzeug

Lithiumchlorid Salzsäure

Xn C R 22 – 36 – 38 R 34 – 37 S 1 – 2 – 26 - 45 Versuchsdurchführung: Ein in Salzsäure getauchtes Magnesiastäbchen wird in der nichtleuchtenden Brennerflamme ge-glüht, bis die Flamme keine Verfärbung mehr zeigt. Dann taucht man die Spitze des Magnesia-stäbchens in Salzsäure und anschließend in Lithiumchlorid, von welchem eine kleine Menge in eine Vertiefung der Tüpfelplatte gegeben wurde. Das Stäbchen mit anhaftendem Lithiumchlorid wird nun in die Brennerflamme gehalten. Die Flamme wird durch das Taschenspektroskop be-trachtet, wo die auftretenden Linien gezählt und nach Farbe und Wellenlänge geordnet dokumen-tiert werden. Die Spitze des Magnesiastäbchens wird abge-brochen, zur Untersuchung von Natriumchlorid und Kaliumchlorid wird verfahren wie zuvor. Zur visuellen Betrachtung benutzt man bei beiden Versuchen auch ein Kobaltglas.

Abb. 21: Flammenfärbung durch Alkalimetalle

(Christian Firneis, 2007)

Aufgaben: Die Flammenfarbe wird nach dem visuellen Ein-druck beschrieben, anhand der beobachteten Li-nien werden Farbe und Wellenlänge protokolliert. Die sehr intensive gelbe Lichtemission der Natri-um-Ionen kann die Farbe der durch Kalium-Ionen gefärbten Flamme beeinträchtigen, weil Natrium-Ionen meist als Verunreinigung in Kaliumsalzen enthalten sind. Das gelbe, durch Natrium-Ionen hervorgerufene Licht wird durch das Kobaltglas absorbiert.

Entsorgung: Magnesiastäbchen zum Hausmüll, Säure in den Ausguss (der FB Chemie der TU KL verfügt über

eine Neutralisationsanlage für das Abwasser, in anderen Einrichtungen kann es erforderlich sein, saure oder alkalische Abwässer selbst zu neutrali-sieren).

Versuch 5.1.b Flammenfärbung durch Erd-alkalimetall-Ionen

Materialien: Magnesiastäbchen, Tüpfelplatte, Taschenspektro-skop, Calciumchlorid, Strontiumchlorid, Barium-chlorid, Salzsäure 25 %, Gasbrenner, Feuerzeug. Anstelle der Chloride können auch Nitrate oder andere lösliche Salze der betreffenden Erdalkali-metalle verwendet werden.

Calciumchlorid Strontiumchlorid

Xi Xn R 36 R 22 S 2 – 22 – 24 S 22 – 24/25

Bariumchlorid

T R 20 – 25 S 1 – 2 – 45

Versuchsdurchführung: Ein in Salzsäure getauchtes Magnesiastäbchen wird in der nichtleuchtenden Brennerflamme ge-glüht, bis die Flamme keine Verfärbung mehr zeigt. Dann taucht man die Spitze des Magnesia-stäbchens in Salzsäure und anschließend in Calciumchlorid, von welchem eine kleine Menge in eine Vertiefung der Tüpfelplatte gegeben wurde. Das Stäbchen mit anhaftendem Salz wird nun in die Brennerflamme gehalten. Die Flamme wird durch das Taschenspektroskop betrachtet, wo die auftretenden Linien gezählt und nach Farbe und Wellenlänge geordnet dokumentiert werden. Die Spitze des Magnesiastäbchens wird abge-brochen, zur Untersuchung von Strontiumchlorid und Bariumchlorid wird verfahren wie zuvor.

Entsorgung: Analog zu der Entsorgung in Versuch 6.2.a.

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Abb. 22: Flammenfärbung durch Erdalkalimetalle (Christian Firneis, 2007)

Hinweis: Lösliche Bariumsalze sind giftig! Versuch 5.2. Oxidationsschmelze von Mangan- und Chromverbindungen

Materialien: Magnesiarinnen, Uhrglas, Spatel, Mangan(II)-chlorid, Chrom(III)chlorid, wasserfreies Natrium-carbonat, Natriumnitrat, verdünnte Essigsäure, Reagenzglas, Gasbrenner, Feuerzeug. Mangan(II)chlorid Chrom(III)chlorid

Xn Xn R 22 - 52 R 22 S 24 – 25 Natriumcarbonat Natriumnitrat

Xi O Xn R 36 S 2 – 22 – 26 R 8 – 22 S 22 – 41 Essigsäure

C R 10 – 35 S 1 – 2 – 23 – 26 – 45 Versuchsdurchführung: Auf dem Uhrglas werden je zwei Spatelspitzen Natriumcarbonat und Natriumnitrat gemischt, eini-ge Kriställchen Mangan(II)- oder Chrom-(III)chlo-rid zugegeben und die Mischung auf der Magne-siarinne in der Bunsenflamme zum Schmelzen gebracht, ca. fünf Min. bis zur Homogenität weiter erhitzt und anschließend erkalten gelassen. Nach der Versuchsdurchführung mit Mangan(II)-chlorid brechen Sie den vorderen Teil der Mag-nesiarinne mit dem erstarrten Gemisch ab, geben dies in ein Reagenzglas und versetzen mit ver-dünnter Essigsäure. Beobachtungen: Der erstarrte Schmelzkuchen zeigt mit Chrom(III)-chlorid eine gelbe, mit Mangan(II)chlorid eine blaugrüne Farbe. Der blaugrüne Schmelzkuchen wird beim Aufnehmen in verdünnter Essigsäure violett. Aufgaben: Stellen Sie Reaktionsgleichungen auf für die Oxi-dation von Chrom(III) zu Chromat(VI) und von Mangan(II) zu Manganat(VI) sowie für die Dis-

proportionierung von Manganat(VI) in Permanga-nat und Braunstein. Beschreiben Sie die unterschiedlichen Aufgaben von Natriumnitrat und Natriumcarbonat in der ab-gelaufenen Reaktion. Vergleichen Sie die Wirkungsweise von Natrium-carbonat-Natriumnitrat-Mischungen mit der von Kaliumpermanganat-Säure-Mischungen. Stellen Sie zum Vergleich für letzteres die Reaktionsglei-chung auf für die Oxidation von Eisen(II)- zu Eisen(III)-Ionen. Stellen Sie die Gemeinsamkeiten der hier unter-suchten Reaktionen mit den Verbrennungsvor-gängen in reinem Sauerstoff heraus.

Abb. 23: Oxidationsschmelze von Mangan(II)-

chlorid

Abb. 24: Oxidationsschmelze einer Chromver-

bindung

Versuch 5.3. Vorproben auf Metallkationen mit der Borax- oder Phosphorsalzperle

Materialien: Magnesiastäbchen, Tüpfelplatte, Gasbrenner, Feuerzeug, Spatel, Natriumtetraborat-Decahydrat (Borax) oder Natriumammoniumhydrogenphos-phat-Tetrahydrat (Phosphorsalz), Chloride oder Nitrate von Chrom, Mangan, Eisen, Cobalt, Nickel, Kupfer und Silber

Borax Chrom(III)nitrat

Xn O Xi R 8 – 36 – 38 S 26

Mangan(II)nitrat Eisen(III)nitrat

O O Xi R 8 R 8 – 36 – 38 S 26

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Cobalt(II)nitrat

O T R 8 – 49 – 60 – 22 – 36 – 37 – 38 – 43 S 53 – 26 – 36 – 37 Nickel(II)nitrat

O T R 8 – 22 – 43 – 45 S 53 – 27 – 28 – 37 – 39 – 45

Kupfer(II)nitrat

O Xn R 8 – 22 – 36 – 38 S 17 – 24 – 25

Silbernitrat

C N R 34 – 50 – 53 S 1 – 2 – 26 – 45 – 60 – 61

Versuchsdurchführung: Ein Magnesiastäbchen wird in der Brennerflamme zur hellen Rotglut erhitzt und in eine mit Borax oder Phosphorsalz gefüllte Vertiefung der Tüpfel-platte getaucht. Das am Stäbchen haftende Salz wird nun in der nichtleuchteten Flamme zu einer klaren Perle geschmolzen. Die Perle sollte wie ein Tropfen vom Stäbchen herabhängen. Ist sie zu klein, taucht man diese nochmals in das Phos-phorsalz und schmilz abermals in der Flamme durch, bevor man mit der heißen Perle ein Körn-chen des zu untersuchenden Salzes aufnimmt. Dann wird in der Flamme bei stetigem Drehen des Magnesiastäbchens die Schmelze homogenisiert. Für jedes Metallsalz wird eine Perle in der reduzierenden und eine in der oxidierenden Flamme erschmolzen. Die reduzierende Flamme befindet sich im Inneren der Flamme etwa an der Spitze des inneren Flammenkegels, während an der Spitze des äußeren, blauen Flammenkegels oxidierende Bedingungen herrschen. Protokoll: Die vierzehn Perlen werden in der Hitze und in der Kälte betrachtet, die Farben werden in das Versuchsprotokoll eingetragen. Die Perlen können auf einer Karteikarte aufgeklebt und für Vergleichszwecke verwendet werden.

Versuch 5.4. Kationennachweise: Ni, Cu, Co, Fe, Mn, Ag

Versuchsanleitungen siehe Trennungsgang der Kationen, Jander-Blasius

Versuch 5.5.a Nachweis von Carbonat

Vorbemerkung: Der Nachweis von Carbonat wird mit einer Probe der Ursubstanz durchgeführt. Carbonate aus na-türlichen Vorkommen reagieren teilweise recht langsam mit Säuren, daher sollte man sich mit der Beurteilung des Befundes etwas Zeit lassen. Die nachfolgend beschriebene Prozedur kann gestört werden, wenn stark oxidierbare Substanzen neben solchen Bestandteilen in der Substanz ent-halten sind, die zu Kohlendioxid oxidiert werden können, z. B. Cyanid, Oxalat oder Tartrat neben Permanganat oder Chlorat. Ferner können auch Schwefeldioxid oder zu Schwefeldioxid oxidier-bare Bestandteile stören. Wenn diese Möglichkeit besteht, sollte anstelle von Barytlauge Kalkwasser als Nachweisreagenz verwendet werden. Störungen durch Cyanid- oder Sulfid-Ionen kön-nen durch Verreiben der Ursubstanz mit Queck-silber(II)chlorid vermieden werden. Dabei bilden sich [Hg(CN)4]

2- bzw. HgS. In geringen Mengen

vorhandene Sulfid- oder Thiosulfat-Ionen können durch Zugabe eines Tropfens Wasserstoffperoxid (10 %) zu Sulfat-Ionen oxidiert werden.

Materialien: Mikrogaskammer, Stativ mit Stativklammer, Sili-konstopfen mit Plastikstäbchen, Bariumhydroxid-lösung (5 %), verdünnte Salzsäure

Bariumhydroxid Salzsäure

C C R 20 – 22 – 34 R 34 – 37 S 26 – 36 – 37 – 39 – 45 S 1 – 2 – 26 – 45

Versuchsdurchführung: Eine Mikrogaskammer wird mit ca. 5 mg Substanz beschickt und so am Stativ befestigt, dass die senkrecht nach oben weisende weite Öffnung nicht von der Klammer verdeckt wird. An den nach unten einige Millimeter herausragenden Plastikstäbchen in einem Silicon- oder Gummi-stopfen hängt man mit angehaltenem Atem einen Tropfen wasserklare Bariumhydroxidlösung und verschließt damit unverzüglich die weite Öffnung der Mikrogaskammer. Durch die enge Öffnung der Mikrogaskammer pipettiert man einen Tropfen verdünnte Salzsäure auf die Substanz.

Beobachtung: Bei Anwesenheit von Carbonat in der Substanz-probe zeigt der Tropfen am Stäbchen innerhalb von 3 – 5 Minuten eine Trübung an.

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Fragen: Warum sollte der Tropfen Bariumhydroxidlösung vor dem Aufsetzen auf die Mikrogaskammer nicht mit ausgeatmeter Luft in Berührung kommen? Was spricht gegen die Verwendung von konzen-trierter Salzsäure oder von Schwefelsäure für die Nachweisreaktion? Wozu dient die Beschränkung auf einen Tropfen verdünnter Salzsäure? Formulieren Sie Reaktionsgleichungen für die Re-aktion von Carbonat mit Salzsäure und für die Bildung einer Trübung in der Barytlauge. Versuch 5.5.b Nitratnachweis mit der Ring-probe

Materialien: Konzentrierte Salpetersäure, destilliertes Wasser, Eisensulfat, verdünnte Schwefelsäure (2 - 2,5 mol/l), konzentrierte Schwefelsäure, Rea-genzgläser, Pasteurpipetten. Salpetersäure

O C R 8 – 35 S 1 – 2 – 23 – 26 – 36 – 45 Eisensulfat Schwefelsäure

Xn C R 22 R 35 S 24 – 25 S 1 – 2 – 26 – 30 – 45

Abb. 25: Ringprobe auf Nitrat

Versuchsdurchführung: Ein Tropfen konzentrierte Salpetersäure wird in einem Reagenzglas mit destilliertem Wasser bis zu einer Höhe von 6 cm aufgefüllt. Von dieser ver-dünnten Salpetersäure werden 5 ml entnommen, in einem Reagenzglas mit drei Tropfen einer ge-sättigten Eisensulfatlösung versetzt und vorsichtig mit 2 ml Konzentrierter Schwefelsäure unter-schichtet, die man an der Wand entlang in das

schräg gehaltene Reagenzglas hineinfließen lässt.

Beobachtung: An der Grenzfläche zwischen der wässrigen Lösung und der konzentrierten Schwefelsäure bildet sich ein Ring mit bräunlich violetter Farbe.

Erklärung: An der Grenzfläche zwischen Nitratlösung und konzentrierter Schwefelsäure wird aus dem un-reaktiven, gelösten Nitrat der wässrigen Phase durch Protonierung und Wasserentzug mittels konzentrierter Schwefelsäure die stark oxidierend wirkende konzentrierte Salpetersäure. Diese oxi-diert Eisen(II)-Ionen und wird dabei selbst zu Stickstoffmonoxid reduziert. Dieses wiederum ist ein guter Komplexligand und ersetzt einen von sechs Aqualiganden der noch vorhandenen Fe

2+-

Ionen unter Bildung eines intensiv braunviolett ge-färbten Nitrosylkomplexes.

Aufgabe: Formulieren Sie Reaktionsgleichungen für die be-schriebenen Vorgänge in der Lösung. Versuch 5.5.c Sulfatnachweis mit Barium-chlorid

Materialien: Verdünnte Salzsäure, konzentrierte Salzsäure, Bariumchloridlösung (5 %), Pasteurpipette, Rea-genzglas, zu prüfende Lösung (Sodaauszug).

Bariumchlorid Salzsäure

T C R 20 – 25 R 34 – 37 S 1 – 2 – 45 S 1 – 2 – 26 – 45

Versuchsdurchführung: 1 ml des zu untersuchenden Sodaauszugs wird mit verdünnter Salzsäure angesäuert und mit einem Tropfen Bariumchloridlösung versetzt.

Abb. 26:

Bariumsulfat-Niederschlag

Beobachtung: Bei Anwesenheit von Sulfat fällt ein weißer Niederschlag, der auch in heißer konzen-trierter Salzsäure unlöslich ist.

Zusatzinformation: Der Nachweis von Sulfat mit Bariumchlorid in salzsaurer Lösung durch Bildung eines Nieder-schlags kann noch durch Fluorid oder Hexafluoro-silicat gestört werden. Bariumfluorid ist jedoch in heißer konzentrierter Salzsäure löslich, auch Bariumhexafluorosilicat zeigt merkliche Löslich-keit. Unter dem Mikroskop ist Bariumsulfat bei 100-facher Vergrößerung wegen der sehr feinen

21

Verteilung kaum als kristalliner Niederschlag zu erkennen, während Bariumhexafluorosilicat farb-lose Stäbchen und Büschel bildet.

Versuch 5.5.d Phosphatnachweis als Molybda-tophosphat

Materialien: Probelösung (Sodaauszug), konzentrierte Salpe-tersäure, Ammoniummolybdatlösung (5 %).

Salpetersäure

O C R 8 – 35 S 1 – 2 – 23 – 26 – 36 – 45 Ammoniummolybdat

Xi R 36 – 37 – 38 S 26

Versuchsdurchführung: 5 ml Probelösung (Sodaauszug) säuert man mit konzentrierter Salpetersäure an, versetzt mit 5 ml Ammoniummolybdatlösung und wartet einige Minuten. Beobachtung: Bei Anwesenheit von Phosphat bildet sich im Ver-lauf von einigen Minuten ein gelber Niederschlag.

Zusatzinformationen: Die Reaktion benötigt etwas Zeit, weil das Hetero-polyanion [P(Mo3O10)4]

3- gebildet wird, welches als

schwerlösliches Ammoniumsalz ausfällt. Versuch 5.6.a. Nachweis von Halogenid-Ionen mit Silbernitrat

Materialien: Reagenzgläser, verdünnte Lösungen von Alkali-chlorid, -bromid und -iodid, (ca. 100 mg Salz auf 2 ml Lösung), Silbernitratlösung, Pasteur-Pipetten

Silbernitrat

C N R 34 – 50 – 53 S 1 – 2 – 26 – 45 – 60 – 61

Versuchsdurchführung: In ein Reagenzglas pipettiert man 1 – 2 ml Natriumchloridlösung und gibt wenige Tropfen Silbernitratlösung hinzu. Ebenso verfährt man mit Bromid- und Iodidlösung.

Beobachtung: Bei jedem der drei Versuche entsteht ein Nieder-schlag im Reagenzglas.

Aufgaben:

Notieren Sie zu jedem Teilversuch die Farbe des ausgefallenen Niederschlags direkt nach der Fällung und nach längerem Stehen am Licht. Formulieren Sie Reaktionsgleichungen für die Ausfällung der Silberhalogenide und für deren Zersetzung bei Lichteinwirkung. Welche Anwendung nutzt die Lichtempfindlichkeit der Silberhalogenide? Versuch 5.6.b Reaktion von Halogenen mit Ha-logenid-Ionen

Materialien: Reagenzgläser, Reagenzglasgestell, Pasteur-pipetten, Spatel, Scheidetrichter, Kaliumchlorid, Kaliumbromid, Kaliumiodid, Natriumthiosulfat, ge-sättigtes Chlorwasser (7 %) und Bromwasser (3,4 %), Iod, Petroleumbenzin (Siedebereich 70 – 120 °C) Chlor

T N R 23 – 36 – 37 – 38 S 1 – 2 – 9 – 45 – 61 Brom

T+ C N R 26 – 35 – 50 S 1 – 2 – 7 – 9 – 26 – 45 – 61 Iod

Xn N R 20 – 21 – 50 S 2 – 23 – 25 – 61 Petroleumbenzin

F Xn N R 11 – 20 – 38 – 48 – 51 – 53 – 62 – 65 – 67 S 36 – 37 – 61 – 62 Versuchsdurchführung: In zwei Reagenzgläser werden je 25 g Kalium-chlorid gegeben, ebenso verfährt man mit Kalium-bromid und Kaliumjodid. In die sechs Reagenz-gläser pipettiert man jeweils ca. 5 ml destilliertes Wasser, schüttelt bis zur vollständigen Auflösung des Kaliumsalzes und schichtet je 1,5 ml Petro-leumbenzin über die sechs Salzlösungen. Legen Sie im Protokollbuch eine Tabelle an, welche vier Spalten vorsieht:

Halogenid in Lösung

Farbe der Petroleumphase

zu Beginn mit Cl2 mit Br2

Cl-

22

Br-

I-

Kontrollieren Sie die Farbe der Petroleumbenzin-Phase vor der Zugabe von Chlor- oder Bromwas-ser und tragen Sie das Resultat in die Tabelle ein. Tropfen Sie 1,5 ml Chlorwasser in ein Reagenz-glas mit Kaliumchloridlösung, schütteln Sie gut durch, stellen das Reagenzglas wieder in das Reagenzglasgestell und notieren Sie in der Tabelle die Farbe der Petroleumbenzin-Phase. Verfahren Sie ebenso mit Kaliumbromid- und Kaliumiodid-lösung, danach werden die drei übrig gebliebenen Proben mit je 2 ml Bromwasser auf die gleiche Weise behandelt. Schütteln Sie in einem siebten Reagenzglas 1,5 ml Chlorwasser mit 1,5 ml Petroleumbenzin und benutzen Sie ein weiteres Reagenzglas, um 2 ml Bromwasser mit 1,5 ml Petroleumbenzin zu schütteln. Benutzen Sie ein Körnchen Iod zur Her-stellung einer Lösung von elementarem Iod in 1,5 ml Petroleumbenzin im neunten Reagenzglas und vergleichen Sie Ihre Farbeindrücke.

Beobachtung: Nur beim ersten der sechs Versuche bleibt das Petroleumbenzin farblos. In fünf Fällen färbt sich die organische Phase entweder braun oder violett.

Auswertung: Der Vergleich mit dem achten und neunten Reagenzglas lässt vermuten, dass die Farbe der

Petroleumbenzin-Phase jeweils von elementarem Brom oder Iod hervorgerufen wurde.

Aufgaben: Formulieren Sie auf der Grundlage Ihrer Beobach-tungen und der Tabelleneinträge Reaktionsglei-chungen für die Reaktionen der Halogenid-Ionen mit den freien Halogenen, fassen Sie das Ergeb-nis zusammen und ziehen Sie Rückschlüsse auf die Reaktivität der Halogene Chlor, Brom und Iod. Welcher einfache Vorgang steht im Zentrum dieser Reaktivität und wo sind uns ähnliche Vor-gänge bereits früher begegnet?

Entsorgung: Vereinigen Sie die Lösungen in einem Scheide-trichter, lassen Sie die wässrige Phase ab und geben Sie diese zum Abwasser. Die organische Phase wird mit einer wässrigen Lösung von einigen Natriumthiosulfatkristallen geschüttelt, wobei die Färbung verschwindet. Die wässrige Lösung kann ebenfalls mit dem Abwasser ent-sorgt werden, die organische Phase wird im Ab-fallbehälter für halogenhaltige organische Abfälle gesammelt. Bemerkung: Chlorwasser ist bei den betreffenden Versuchen sparsam zu dosieren, weil sonst weitergehende Reaktionen auftreten, die das Ergebnis verfäl-schen können.

BLOCK VI

Synthese anorganischer Präparate

Sicherheitshinweise:

Führen Sie grundsätzlich alle Versuche im Abzug durch und informieren Sie sich vor Versuchsbeginn über die Gefährlichkeit der eingesetzten Chemikalien und evtl. entstehender Reaktionsprodukte; tragen Sie die R- und S-Sätze der Gefahrstoffe in Ihr Protokoll ein! Sie dürfen mit dem Versuch nicht beginnen, bevor diese Voraussetzung erfüllt ist! Literatur: Jander / Blasius Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie S. Hirzel Verlag Stuttgart 1995 14. Auflage

6.1. Kupfer(II)formiat, Cu(OOCH)2

Materialien: Becherglas, Uhrglas, Magnetrührer, Spatel, Magnetrührstäbchen, Trockenschrank, Kupfer(II)-oxid, Ameisensäure

Kupfer(II)oxid Ameisensäure

Xn N C R 22 – 50/53 R 35 S 22 – 61 S 1 – 2 – 23 – 26 – 45

Versuchsdurchführung: In einem 100 ml Becherglas (Abzug) werden zu 3 g CuO 4 ml Ameisensäure gegeben. Unter Rühren, mit einem Uhrglas abgedeckt, 2 – 4 Stunden erhitzen (ca. 70 – 80 °C). Es entsteht das blaue Cu(OOCH)2. Evtl. muss der Feststoff zwischendurch mit dem Spatel zerkleinert werden. Ist die Umsetzung vollständig, wird die restliche Ameisensäure abgedampft und das Kupfer(II)formiat an der Luft getrocknet. Erst danach eine halbe Stunde im Trockenschrank fertig trocknen.

6.2. Nickel(II)acetylacetonat, Ni(acac)2

Materialien: Glasfiltertiegel, Magnetrührer, Magnetrühr-stäbchen, Erlenmeyerkolben, Pipette, Trocken-schrank, Nickel(II)chlorid-Hexahydrat, Acetyl-aceton, Ammoniak

23

Nickel(II)chlorid-Hexahydrat

N T R 23/25 – 49 – 61 – 38 – 68 – 42/43 – 48/23 – 50/53 S 45 – 53 – 60 – 61

Acetylaceton

Xn R 10 – 22 S 2 – 21 – 23 – 24/25

Ammoniak

N T R 10 – 23 – 34 – 50 S 1 – 2 – 9 – 16 – 26 – 36/37/39 – 45 – 61

Arbeitsvorschrift: Man versetzt unter Rühren eine wässrige Lösung von 3,4 g NiCl2·6H2O in 10 ml Wasser mit 2,9 g Acetylaceton. Anschließend gibt man portions-weise ca. 15 - 20 ml verd. NH3-Lösung dazu. Der ausgefallene Niederschlag wird über einen Glasfiltertiegel abfiltriert und bei 110 °C im Trockenschrank getrocknet.

6.3. Mangan(III)acetylacetonat, Mn(acac)3

Materialien: Becherglas, Magnetrührer, Magnetrührstäbchen, Erlenmeyerkolben, Pipette, Porzellantrichter, Saugflasche, Vakuumexsikkator, Mangan(II)-chlorid-Tetrahydrat, Natriumacetat, Acetylaceton, Kaliumpermanganat, Calciumchlorid

Mangan(II)chlorid-Tetrahydrat

Xn R 22 Acetylaceton Calciumchlorid

Xn Xi R 10 – 22 R 36 S 2 – 21 – 23 – 24/25 S 2 – 22 – 24

Kaliumpermanganat

O Xn N R 8 – 22 – 50/53 S 2 – 60 – 61

Arbeitsvorschrift: 2,6 g MnCl2·4H2O werden in 100 ml Wasser gelöst und dann mit 6,8 g Natriumacetat versetzt. Zu dieser Mischung werden 10 g Acetylaceton gegeben, die Lösung für einige Minuten kräftig gerührt und anschließend mit einer Lösung von 0,52 g KMnO4 in 25 ml Wasser innerhalb von 15 min portionsweise unter Rühren versetzt. Nach beendeter Zugabe lässt man noch für weitere 10 min rühren und versetzt dann das Reaktionsgemisch mit einer Lösung von 6,3 g Natriumacetat in 25 ml Wasser. Die so ent-standene dunkle Lösung wird für 15 min auf ca. 70 °C erwärmt und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Man filtriert über einen Porzellantrichter und wäscht das Produkt mit 60 ml kaltem Wasser. Das Mn(acac)3 wird in einem Vakuumexsikkator über CaCl2 getrocknet.

6.4. Eisen(III)acetylacetonat, Fe(acac)3

Materialien: Becherglas, Magnetrührer, Magnetrührstäbchen, Erlenmeyerkolben, Pipette, Porzellantrichter, Saugflasche, Eisbad, Vakuumexsikkator, Natrium-acetat, Eisen(III)chlorid-Hexahydrat, Acetylaceton, Calciumchlorid, Methanol

Eisen(III)chlorid-Hexahydrat

Xn R 22 – 38 – 41 S 26 – 39

Acetylaceton Calciumchlorid

Xn Xi R 10 – 22 R 36 S 2 – 21 – 23 – 24/25 S 2 – 22 - 24

Methanol

T F

24

R 11 – 23/24/25 – 39/23/24/25 S 1 – 2 – 7 – 16 – 36/37 – 45 Versuchsdurchführung: 3,3 g FeCl3·6H2O werden in 25 ml Wasser gelöst und innerhalb von 15 min unter kräftigem Rühren mit einer Lösung von 3,8 g Acetylaceton in 10 ml Methanol versetzt. Nach beendeter Zugabe wird dann zu der nun blutrot gefärbten Lösung innerhalb von 5 min eine Lösung von 5,1 g Natriumacetat in 15 ml Wasser gegeben, wobei ein roter Feststoff ausfallen sollte. Das Reaktionsgemisch wird dann auf 80 °C erwärmt und für 15 min auf dieser Temperatur belassen. Man lässt dann die Mischung auf Raum-temperatur abkühlen und kühlt dann mit einem Eisbad. Das ausgefallene Fe(acac)3 wird über einen Porzellantrichter abgesaugt, mit 100 ml kaltem Wasser gewaschen und in einem Vakuumexsikkator über CaCl2 getrocknet.

6.5. Thénards Blau, CoAl2O4

Materialien: Mörser, Pistill, Porzellantiegel (Assistenten-zimmer), Muffelofen, Porzellanfilter (Assistenten-zimmer), Saugflasche, Filterpapier, Cobalt(II)-carbonat, Aluminiumhydroxid, Kaliumchlorid, Silbernitrat

Cobalt(II)carbonat

N T R 49 – 60 – 42/43 – 68 – 50/53 S 53 – 45 – 60 – 61

Silbernitrat

C N R 34 – 50 – 53 S 1 – 2 – 26 – 45 – 60 – 61 Versuchsdurchführung: 2,4 g CoCO3 und 3,1 g Al(OH)3 werden gut gemischt und mit 6,6 g KCl versetzt. Das Reaktionsgemisch wird in einen Porzellantiegel überführt und in einem Muffelofen auf 1100 °C erhitzt. Nach Erkalten der Schmelze wird das Produkt zerkleinert und KCl solange mit Wasser ausgelaut, bis eine Probe auf Cl

- negativ ausfällt.

Anschließend wird das Produkt im Trockenschrank getrocknet.

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Gefahrstoffhinweise

Gefahren (R-Sätze) - Sicherheitsratschläge (S-Sätze)1

R-Sätze: Hinweise auf besondere Gefahren

R 1 In trockenem Zustand explosionsgefährlich R 2 Durch Schlag, Reibung, Feuer oder andere Zündquellen explosionsgefährlich R 3 Durch Schlag, Reibung, Feuer oder andere Zündquellen besonders explosionsgefährlich R 4 Bildet hoch empfindliche explosionsgefährliche Metallverbindungen R 5 Beim Erwärmen explosionsfähig R 6 Mit und ohne Luft explosionsfähig R 7 Kann Brand verursachen R 8 Feuergefahr bei Berührung mit brennbaren Stoffen R 9 Explosionsgefahr bei Mischung mit brennbaren Stoffen R 10 Entzündlich R 11 Leichtentzündlich R 12 Hochentzündlich R 14 Reagiert heftig mit Wasser R 15 Reagiert mit Wasser unter Bildung leicht entzündlicher Gase R 16 Explosionsgefährlich in Mischung mit brandfördernden Stoffen R 17 Selbstentzündlich an der Luft R 18 Bei Gebrauch Bildung explosionsfähiger / leichtentzündlicher Dampf-Luftgemische möglich R 19 Kann explosionsfähige Peroxide bilden R 20 Gesundheitsschädlich beim Einatmen R 21 Gesundheitsschädlich bei Berührung mit der Haut R 22 Gesundheitsschädlich beim Verschlucken R 23 Giftig beim Einatmen R 24 Giftig bei Berührung mit der Haut R 25 Giftig beim Verschlucken R 26 Sehr giftig beim Einatmen R 27 Sehr giftig bei Berührung mit der Haut R 28 Sehr giftig beim Verschlucken R 29 Entwickelt bei Berührung mit Wasser giftige Gase R 30 Kann bei Gebrauch leicht entzündlich werden R 31 Entwickelt bei Berührung mit Säure giftige Gase R 32 Entwickelt bei Berührung mit Säure sehr giftige Gase R 33 Gefahr kumulativer Wirkung R 34 Verursacht Verätzungen R 35 Verursacht schwere Verätzungen R 36 Reizt die Augen R 37 Reizt die Atmungsorgane R 38 Reizt die Haut R 39 Ernste Gefahr irreversiblen Schadens R 40 Verdacht auf krebserzeugende Wirkung R 41 Gefahr ernster Augenschäden R 42 Sensibilisierung durch Einatmen möglich R 43 Sensibilisierung durch Hautkontakt möglich R 44 Explosionsgefahr bei Erhitzen unter Einschluss R 45 Kann Krebs erzeugen R 46 Kann vererbbare Schäden verursachen R 48 Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition R 49 Kann Krebs erzeugen beim Einatmen R 50 Sehr giftig für Wasserorganismen R 51 Giftig für Wasserorganismen R 52 Giftig für Wasserorganismen R 53 Kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben R 54 Giftig für Pflanzen R 55 Giftig für Tiere R 56 Giftig für Bodenorganismen R 57 Giftig für Bienen R 58 Kann längerfristig schädliche Wirkungen auf die Umwelt haben R 59 Gefährlich für die Ozonschicht R 60 Kann die Fortpflanzungsfähigkeit beeinträchtigen R 61 Kann das Kind im Mutterleib schädigen R 62 Kann möglicherweise die Fortpflanzungsfähigkeit beeinträchtigen R 63 Kann das Kind im Mutterleib möglicherweise schädigen

1 www.seilnacht.com/Lexikon/RSSaetze.htm (abgerufen am 13.04.07)

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R 64 Kann Säuglinge über die Muttermilch schädigen R 65 Gesundheitsschädlich: kann beim Verschlucken Lungenschäden verursachen R 66 Wiederholter Kontakt kann zu spröder oder rissiger Haut führen R 67 Dämpfe können Schläfrigkeit oder Benommenheit erzeugen R 68 Irreversibler Schaden möglich --------------- R 14/15 Reagiert heftig mit Wasser unter Bildung leicht entzündlicher Gase R 15/29 Reagiert mit Wasser unter Bildung giftiger und hochentzündlicher Gase R 20/21 Gesundheitsschädlich beim Einatmen und bei Berührung mit der Haut R 20/22 Gesundheitsschädlich beim Einatmen und Verschlucken R 20/21/22 Gesundheitsschädlich beim Einatmen, Verschlucken und bei Berührung mit der Haut R 21/22 Gesundheitsschädlich bei Berührung mit der Haut und beim Verschlucken R 23/24 Giftig beim Einatmen und bei Berührung mit der Haut R 23/25 Giftig beim Einatmen und beim Verschlucken R 23/24/25 Giftig beim Einatmen, Verschlucken und Berührung mit der Haut R 24/25 Giftig bei Berührung mit der Haut und beim Verschlucken R 26/27 Sehr giftig beim Einatmen und bei Berührung mit der Haut R 26/28 Sehr giftig beim Einatmen und Verschlucken R 26/27/28 Sehr giftig beim Einatmen, Verschlucken und Berührung mit der Haut R 27/28 Sehr giftig bei Berührung mit der Haut und beim Verschlucken R 36/37 Reizt die Augen und die Atmungsorgane R 36/38 Reizt die Augen und die Haut R 36/37/38 Reizt die Augen, Atmungsorgane und die Haut R 37/38 Reizt Atmungsorgane und die Haut R 39/23 Giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen R 39/24 Giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens bei Berührung mit der Haut R 39/25 Giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Verschlucken R 39/23/24 Giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen und bei Berührung mit der Haut R 39/23/25 Giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen und durch Verschlucken R 39/24/25 Giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens bei Berührung mit der Haut und durch Verschlucken R 39/23/24/25 Giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen, Berührung mit der Haut und durch Verschlucken R 39/26 Sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen R 39/27 Sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens bei Berührung mit der Haut R 39/28 Sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Verschlucken R 39/26/27 Sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen und bei Berührung mit der Haut R 39/26/28 Sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen und durch Verschlucken R 39/27/28 Sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens bei Berührung mit der Haut und durch Verschlucken R 39/26/27/28 Sehr giftig: ernste Gefahr irreversiblen Schadens durch Einatmen, Berührung mit der Haut und durch Verschlucken R 40/20 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen R 40/21 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens bei Berührung mit der Haut R 40/22 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Verschlucken R 40/20/21 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen und bei Berührung mit der Haut R 40/20/22 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen und durch Verschlucken R 40/21/22 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens bei Berührung mit der Haut und durch Verschlucken R 49/20/21/22 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen, Berührung mit der Haut und durch Verschlucken R 42/43 Sensibilisierung durch Einatmen und Hautkontakt möglich R 48/20 Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen R 48/21 Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Berührung mit der Haut R 48/22 Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Verschlucken R 48/20/21 Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen und durch Berührung mit der Haut R 48/20/22 Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen und durch Verschlucken R 48/21/22 Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Berührung mit der Haut und durch Verschlucken R 48/20/21/22 Gesundheitsschädlich: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen, Berührung mit der Haut und durch Verschlucken R 48/23 Giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen R 48/24 Giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Berührung mit der Haut R 48/25 Giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Verschlucken R 48/23/24 Giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen und durch Berührung mit der Haut

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R 48/23/25 Giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen und durch Verschlucken R 48/24/25 Giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Berührung mit der Haut und durch Verschlucken R 48/23/24/25 Giftig: Gefahr ernster Gesundheitsschäden bei längerer Exposition durch Einatmen, Berührung mit der Haut und durch Verschlucken R 50/53 Sehr giftig für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben R 51/53 Giftig für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben R 52/53 Schädlich für Wasserorganismen, kann in Gewässern längerfristig schädliche Wirkungen haben R 68/20 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen R 68/21 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens bei Berührung mit der Haut R 68/22 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Verschlucken R 68/20/21 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen und bei Berührung mit der Haut R 68/20/22 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen und durch Verschlucken R 68/21/22 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens bei Berührung mit der Haut und durch Verschlucken R 68/20/21/22 Gesundheitsschädlich: Möglichkeit irreversiblen Schadens durch Einatmen, Berührung mit der Haut und durch Verschlucken

S-Sätze : Sicherheitsratschläge

S 1 Unter Verschluss aufbewahren S 2 Darf nicht in die Hände von Kindern gelangen S 3 Kühl aufbewahren S 4 Von Wohnplätzen fernhalten S 5 Unter ........ aufbewahren (geeignete Flüssigkeit vom Hersteller anzugeben): S 5.1 Unter Wasser aufbewahren S 5.2 Unter Petroleum aufbewahren S 6 Unter ........ aufbewahren (inertes Gas vom Hersteller anzugeben): S 6.1 Unter Stickstoff aufbewahren S 6.2 Unter Argon aufbewahren S 7 Behälter dicht geschlossen halten S 8 Behälter trocken halten S 9 Behälter an einem gut gelüfteten Ort aufbewahren S 12 Behälter nicht gasdicht verschließen S 13 Von Nahrungsmitteln, Getränken und Futtermitteln fernhalten S 14 Von ....... fernhalten (inkompatible Substanzen sind vom Hersteller anzugeben): S 14.1 Von Reduktionsmitteln, Schwermetallverbindungen, Säuren und Alkalien fernhalten S 14.2 Von oxidierenden und sauren Stoffen sowie Schwermetallverbindungen S 14.3 Von Eisen fernhalten S 14.4 Von Wasser und Laugen fernhalten S 14.5 Von Säuren fernhalten S 14.6 Von Laugen fernhalten S 14.7 Von Metallen fernhalten S 14.8 Von oxidierenden und sauren Stoffen fernhalten S 14.9 Von brennbaren organischen Substanzen fernhalten S 14.10 Von Säuren, Reduktionsmitteln und brennbaren Materialien fernhalten S 14.11 Von brennbaren Stoffen fernhalten S 15 Vor Hitze schützen S 16 Von Zündquellen fernhalten - Nicht rauchen S 17 Von brennbaren Stoffen fernhalten S 18 Behälter mit Vorsicht öffnen und handhaben S 20 Bei der Arbeit nicht essen und trinken S 21 Bei der Arbeit nicht rauchen S 22 Staub nicht einatmen S 23 Gas/Rauch/Dampf/Aerosol nicht einatmen (geeignete Bezeichnung(en) vom Hersteller anzugeben): S 23.1 Gas nicht einatmen S 23.2 Dampf nicht einatmen S 23.3 Aerosol nicht einatmen S 23.4 Rauch nicht einatmen S 23.5 Dampf/Aerosol nicht einatmen S 24 Berührung mit der Haut vermeiden S 25 Berührung mit den Augen vermeiden S 26 Bei Berührung mit den Augen sofort gründlich mit Wasser abspülen und Arzt konsultieren S 27 Beschmutzte, getränkte Kleidung sofort ausziehen S 28 Bei Berührung mit der Haut sofort abwaschen mit viel ......abwaschen (vom Hersteller anzugeben): S 28.1 Wasser S 28.2 Wasser und Seife

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S 28.3 Wasser und Seife möglichst auch mit Polyethylenglycol S 28.4 Polyethylenglycol 300 und Ethanol (2:1) und anschließend mit viel Wasser und Seife S 28.5 Polyethylenglycol 400 S 28.6 Polyethylenglycol 400 und anschließend Reinigung mit viel Wasser S 28.7 viel Wasser und saure Seife S 29 Nicht in die Kanalisation gelangen lassen S 30 Niemals Wasser hinzugießen S 33 Maßnahmen gegen elektrostatische Aufladungen treffen S 35 Abfälle und Behälter müssen in gesicherter Weise beseitigt werden S 36 Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung tragen S 37 Geeignete Schutzhandschuhe tragen S 38 Bei unzureichender Belüftung Atemschutzgerät anlegen S 39 Schutzbrille/Gesichtsschutz tragen S 40 Fußboden und verunreinigte Gegenstände mit ...... reinigen; Material vom Hersteller anzugeben: viel Wasser S 41 Explosions- und Brandgase nicht einatmen S 42 Bei Räuchern/Versprühen geeignetes Atemschutzgerät anlegen und (geeignete Bezeichnung(en) vom Hersteller anzugeben S 43 Zum Löschen ........ (vom Hersteller anzugeben) verwenden (wenn Wasser die Gefahr erhöht, anfügen: „Kein Wasser verwenden“): S 43.1 Wasser S 43.2 Wasser oder Pulverlöschmittel S 43.3 Pulverlöschmittel, kein Wasser S 43.4 Kohlenstoffdioxid, kein Wasser S 43.5 Halone, kein Wasser S 43.6 Sand, kein Wasser S 43.7 Metallbrandpulver, kein Wasser S 43.8 Kohlenstoffdioxid oder Pulverlöschmittel, kein Wasser S 45 Bei Unfall oder Unwohlsein sofort Arzt zuziehen; wenn möglich dieses Skript vorzeigen S 46 Bei Verschlucken sofort ärztlichen Rat einholen und Verpackung oder Etikett vorzeigen S 47 Nicht bei Temperaturen über ..... °C aufbewahren; vom Hersteller anzugeben S 48 Feucht halten mit .....; geeignetes Mittel vom Hersteller anzugeben: Wasser. S 49 Nur im Originalbehälter aufbewahren S 50 Nicht mischen mit ..... (vom Hersteller anzugeben): S 50.1 Säuren S 50.2 Laugen S 50.3 starken Säuren, starken Basen, Buntmetallen und deren Salzen S 51 Nur in gut gelüfteten Bereichen verwenden S 52 Nicht großflächig für Wohn- und Aufenthaltsräume zu verwenden S 53 Exposition vermeiden - vor Gebrauch besondere Anweisungen einholen S 56 Diesen Stoff und seinen Behälter der Problemabfallentsorgung zuführen S 57 Zur Vermeidung einer Kontamination der Umwelt geeigneten Behälter verwenden S 59 Information zur Wiederverwendung/Wiederverwertung beim Hersteller/Lieferanten erfragen S 60 Dieser Stoff und sein Behälter sind als gefährlicher Abfall zu entsorgen S 61 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. Besondere Anweisungen einholen, Sicherheitsdatenblatt zu Rate ziehen S 62 Bei Verschlucken kein Erbrechen herbeiführen. Sofort ärztlichen Rat einholen und Verpackung oder dieses Skript vorzeigen. S 63 Bei Unfall durch Einatmen: Verunfallten an die frische Luft bringen und ruhigstellen S 64 Bei Verschlucken Mund mit Wasser ausspülen (nur wenn Verunfallter bei Bewusstsein ist) --------------- S1/2 Unter Verschluss und für Kinder unzugänglich aufbewahren S 3/7 Behälter dicht geschlossen halten und an einem kühlen Ort aufbewahren S 3/9/14 An einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von ..... aufbewahren (die Stoffe, mit denen Kontakt vermieden werden muss, sind vom Hersteller anzugeben): S 3/9/14.1 an einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von Reduktionsmitteln, Schwermetallverbindungen, Säuren und Alkalien S 3/9/14/49 Nur im Originalbehälter an einem kühlen, gut gelüfteten Ort, entfernt von ..... aufbewahren (die Stoffe, mit denen Kontakt vermieden werden muss, sind vom Hersteller anzugeben) S 3/9/49 Nur im Originalbehälter an einem kühlen, gut gelüfteten Ort aufbewahren S 3/14 An einem kühlen, von ..... entfernten Ort aufbewahren (die Stoffe, mit denen Kontakt vermieden werden muss, sind vom Hersteller anzugeben) S 7/8 Behälter trocken und dicht geschlossen halten S 7/9 Behälter dicht geschlossen an einem gut gelüfteten Ort aufbewahren S 7/47 Behälter dicht geschlossen und nicht bei Temperaturen über .... °C aufbewahren (vom Hersteller anzugeben) S 20/21 Bei der Arbeit nicht essen, trinken, rauchen S 24/25 Berührung mit den Augen und der Haut vermeiden S 27/28 Bei Berührung mit der Haut beschmutzte, getränkte Kleidung sofort ausziehen und Haut sofort mit

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viel......abwaschen (vom Hersteller anzugeben) S 29/35 Nicht in die Kanalisation gelangen lassen; Abfälle und Behälter müssen in gesicherter Weise beseitigt werden S 29/56 Nicht in die Kanalisation gelangen lassen; diesen Stoff und seinen Behälter der Problemabfallent- sorgung zuführen S 36/37 Bei der Arbeit geeignete Schutzhandschuhe und Schutzkleidung tragen S 36/37/39 Bei der Arbeit geeignete Schutzhandschuhe, Schutzkleidung und Schutzbrille/Gesichtsschutz tragen S 36/39 Bei der Arbeit geeignete Schutzkleidung und Schutzbrille/Gesichtsschutz tragen S 37/39 Bei der Arbeit geeignete Schutzhandschuhe und Schutzbrille/Gesichtsschutz tragen S 47/49 Nur im Originalbehälter bei einer Temperatur von nicht über .....°C (vom Hersteller anzugeben) aufbewahren

Gefahrstoff-Datenbank der Berufsgenossenschaft: http://biade.itrust.de oder Stichwörter „GESTIS“ und „Stoffdatenbank“ in Suchmaschine eingeben. Diese Datenbank ist eine ständig aktualisierte Informationsquelle für die Einstufung und Kennzeichnung von Gefahrstoffen und bietet umfassende Informationen zum Umgang mit den Substanzen bis hin zu den Symptomen bei chronischer oder akuter Vergiftung. Die Universitätsbibliothek der TU Kaiserslautern bietet einen Zugang zur Chemie-Datenbank „RÖMPP online“ mit 60 000 Stichwörtern, 200 000 Querverweisen und 10 000 Strukturformeln und Grafiken: http://www.ub.uni-kl.de, dort „Datenbanken“, dann „Chemie“ und „Römpp online“ anklicken. Links zu weiteren Datenbanken finden sich auf der Webseite http://www.chemiestudent.de