Reaktionen verdünnter Säuren – Metalle, Carbonate, Basen und Laugen

ChemieSäuren, Basen und TitrationAlter 13–14

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Ein virtueller Reagenzglasständer: verdünnte Salz-, Schwefel- und Ethansäure reagieren mit Magnesium, Zink, Eisen, Kupfer, Calciumcarbonat, Natriumcarbonat, Kupfer(II)-oxid und Natronlauge. Beobachten Sie, wie schnell es sprudelt, die Temperatur und die Farbe des Universalindikators, prüfen Sie das Gas mit einem brennenden Holzspan (Wasserstoff: Knallgasprobe mit leisem Ploppen) und Kalkwasser (Kohlenstoffdioxid trübt es), und prüfen Sie die Lösung mit Natronlauge (grüner Niederschlag bei Fe²⁺). Vergleichen Sie starke und schwache Säuren gleicher Konzentration im Gasvolumen-Diagramm und schreiben Sie Wort- und Reaktionsgleichungen.

Lektion: Reaktionen von Säuren mit Metallen, Carbonaten, Basen und Laugen

Was sie zeigt

Verdünnte Säuren reagieren auf wenige typische Arten. Mit Metallen, die in der Redoxreihe über dem Wasserstoff stehen, bilden sie ein Salz und Wasserstoff, der mit leisem Ploppen verbrennt; Kupfer reagiert nicht. Mit Carbonaten bilden sie ein Salz, Wasser und Kohlenstoffdioxid, das Kalkwasser trübt. Mit Basen wie Kupfer(II)-oxid und mit Laugen wie Natronlauge bilden sie ein Salz und Wasser: Das ist die Neutralisation. Das Salz wird nach dem Metall und der Säure benannt: Chloride, Sulfate und Ethanoate. Eine schwache Säure wie Ethansäure ist nur wenig ionisiert und reagiert daher langsamer als eine starke Säure gleicher Konzentration.

So funktioniert es

Wählen Sie Säure, Konzentration und den Stoff zum Hinzugeben, klicken Sie auf die Zugabe-Schaltfläche und beobachten Sie Reagenzglas, Messwerte und Gasvolumen-Diagramm. Mit der Knallgasprobe und der Kalkwasserprobe bestimmen Sie das Gas; mit Natronlauge prüfen Sie die Lösung auf Metallionen. Bei Natronlauge geben Sie jeweils 1 cm³ zu und verfolgen Indikatorfarbe und pH-Kurve. Beschleunigen Sie die Zeit, wenn eine Reaktion langsam ist.

Einstellbare Parameter

  • Verdünnte Säure Salzsäure HCl, Schwefelsäure H₂SO₄, Ethansäure CH₃COOH
  • Konzentration der Säure 0,5–2 mol/dm³
  • Zur Säure gegeben Magnesiumband, Zinkgranalien, Eisenspäne, Kupferspäne, Calciumcarbonat (Marmorstückchen), Natriumcarbonat, Kupfer(II)-oxid (Base), Natronlauge (Lauge)
  • Universalindikator in der Säure

Fragen zum Erkunden

  1. Warum sprudelt Magnesium in Salzsäure viel stärker als in Ethansäure gleicher Konzentration?
  2. Welcher Nachweis zeigt, dass das Gas aus einem Carbonat Kohlenstoffdioxid ist, und was beobachten Sie?
  3. Wie können Sie zeigen, dass die Lösung aus Eisen und Säure Fe²⁺-Ionen enthält?