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Kurze Fragen - Kurze Antworten
Aus dem E-Mail-Korb von Professor Blume |
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F: Wir machten in der schule einen versuch mit kupfer und
schwefel. zuerst erhitzten wir den kupfer dann den schwefel, und es gab eine reaktion. jetzt muss ich
einen laborbericht schreiben, beobachtungen, resultate, schlussfolgerung und wo liegen die grenzen
des versuches.
A: Den Versuch haben Sie ja schon beschrieben. Ich weiß nicht,
auf welchem Niveau du schreiben musst. Ich will es versuchen:
Die Reaktionsgleichung ist
Cu + S > CuS
Der gebildete Stoff ist Kupfersulfid. Dessen Farbe ist schwarz; es ist im Gegensatz zu Kupfer ein spröder Stoff. Die Reaktion ist exotherm. Es handelt sich um eine Redoxreaktion, da Elektronen vom Cu auf S übertragen werden. S ist also Oxidationsmittel. Die Grenzen des Versuchs: Man kann ihn nicht genau verfolgen, also nicht quantitativ ablaufen lassen, da stets ein Teil des Schwefels verbrennt. Weiter bildet sich ganz genau genommen kein CuS, sondern eine schwefelreichere Verbindung (CuSx; x > 1)
Ergänzung
F: Verwende als Chemie-Lehrer häufig den Kupfer + Schwefel
versuch, da er sich wunderbar quantitativ(!) durchführen lässt. Ein ausgewogener Tiegel wird mit
einigen Spateln Schwefel gefüllt, erwärmt, so dass der S schmilzt und anschließend ein auf Rotglut
erhitztes und vorher ausgewogenes Kupferblech (ca. 0,2-0,3g) hineingeworfen. Nach vollständigem
Verbrennen des Schwefels im Abzug bleibt im Tiegel Cu2S zurück, das genau stöchiometrisch dem
zugegebenen Kupfer entspricht. Habe den Versuch bestimmt schon hundertmal durchgeführt und geht
immer.
A: Das freut mich für Sie. Sie haben wohl den rechten
Weg gefunden. Aber es gibt da berechtigte Zweifel:
Sie erhitzen schon vorher das zuvor abgewogene Kupferblech auf Rotglut.
Kritik: Dabei wird es zum größten Teil in CuO überführt. Falls noch etwas Cu-Sulfid entstanden
sein sollte, wird beim Abbrennen des Rest-Schwefels auch das noch zu CuO oxidiert. Was Sie nach
der Sulfidbildungsreaktion gemacht haben, läuft in der Chemietechnik unter "Rösten eines sulfidischen
Erzes". Sie haben entsprechend Ihrer Versuchsbeschreibung nicht Cu2S hergestellt, sondern CuO.
Nun sagen Sie, dass die zurückbleibende Masse genau der stöchiometrischen Menge an Cu entspricht.
Rechnen Sie mal nach: In beiden Verbindungen Cu2S und CuO ist das Verhältnis von Cu zu
Nichtmetall-Element identisch, nämlich 127 : 32. Beim CuO können Sie natürlich auch 63,5 : 16 schreiben.
Kein Wunder, dass Sie immer den richtigen Wert herausbekommen.
Es bleibt leider dabei, dass die von Sauerstoff ungestörte Sulfidbildungsreaktion nicht stöchiometrisch verläuft. Der Schwefelanteil ist (nicht nur nach meiner Erfahrung) immer zu hoch.
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F: ich bin über yahoo auf eure Seite aufmerksam geworden, weil
ich mit einer Schulaufgabe nicht zurecht komme. Zu Eisen(III)-chlorid gibt man Kaliumjodid. Diese Mischung
hat sich braun/orange gefärbt. Nun hat der Lehrer das Reagenzglas mit Benzin aufgefüllt. Oben wurde
die Substanz lila und unten blieb es braun/orange.
Nun will der Lehrer von uns wissen, um welchen Stoff es sich oben handelt (lila), und die
dazugehörige Reaktionsgleichung.
A: Eisen(III)-chlorid ist ein Oxidationsmittel; es oxidiert
Iodid zu Iod. Die Reaktionsgleichung:
FeCl3 + 2 I- > FeCl2 + 2 Cl- + I2
oder verkürzt:
2 Fe3+ + 2 I- > Fe2+ + I2
Das Iod hat euer Lehrer mit dem Benzin ausgeschüttelt, da es sich darin löst. Während wässrige und alkoholische Lösungen von Iod braun sind, sind Benzinlösungen violett gefärbt.
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F: Ich bitte um Ihre Mithilfe bei dem Versuch, die Reaktion
von Eisensulfid und Salzsäure festzustellen.
Folgende Fragen:
1. Wie baue ich den Versuch auf und wie führe ich ihn durch?
2. Welches Material benötige ich?
3. Welche Beobachtungen kann ich machen?
4. Erstellen einer Reaktionsgleichung mit Namen der beteiligten Stoffe?
5. Welches Ergebnisse erziele ich hierbei?
A: 1. Du benötigst ein Reagenzglas, Salzsäure HCl (w ungefähr = 2 %)
und eine Tropfpipette. Ein Abzug ist hilfreich. Tropfe etwas Salzsäure zum Eisensulfid FeS.
FeS + 2 HCl > FeCl2 + H2S
2. Es bildet sich Eisen(II)-chlorid und ein Gas, das nach faulen Eiern riecht: Schwefelwasserstoff H2S. Das weist du mit feuchtem Bleiacetatpapier nach. Das wird aufgrund der Bildung von Bleisulfid braun bis grau metallisch glänzend.
Pb(Ac)2 + H2S > PbS + 2 HAc (Essigsäure)
Oder leite das Gas in eine Lösung von Kupfersalz: Es fällt schwarzes Kupfersulfid CuS aus.
F: Danke für die Hilfe, aber ich stand ziemlich alleine vor
meinen Töchtern und wußte keine Antwort auf die Fragen. Danke für die Hilfe, auch wenn ich ein wenig geschummelt habe.
Doch meine Schulzeit liegt eben schon ein wenig zurück. Danke für die Hilfe. Solltest Du Hilfe
in Rechtsfragen benötigen, helfe ich jederzeit gerne, denn das ist mein Spezialgebiet.
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F: Ich will als Schülerversuch den Vitamin C Gehalts mehrerer
Fruchtsäfte bestimmen. Allerdings habe ich Probleme aus der Menge des Tillman-Reagenz, die ich für die
Titration eines Fruchtsafts benötigt habe, die entsprechende Masse an Vitamin C auszurechnen. Könnten
Sie mir eventuell eine entsprechende Formel schicken?
A: Tillmanns Reagenz ist DCPIP. Die Reaktionsgleichung ist verkürzt
DCPIP + AscH2 > DCPIPH2 + Asc
Es werden also nur 2 e- übertragen. Zum Ladungsausgleich wandern formal auch zwei Protonen.
Also: 1 mol DCPIP entspricht 1 mol AscH2.
Wichtig für die Titration: Obstsäfte vorher neutral einstellen, da im sauren Milieu DCPIP hellrot,
ja fast farblos ist (Farbsäure DCPIP-H; DCPIP ist auch ein Säure-Base-Indikator). Nur das
DCPIP-Anion ist blau. Und nicht vergessen: Tillmanns Reagenz-Lösungen müssen zuvor geeicht
werden. Schau in unsere Webseite zur Ascorbinsäure.
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F: Es mag ja ein wenig komisch klingen, aber ich möchte
von Ihnen wissen, ob Methylpyridinylchloridin wirklich der chemische Begriff für den Trivialnamen
Nikotin ist? Schreibweise möglicherweise nicht ganz richtig. (In der letzten Akte X-Serie fordert Agent
Scully 30 mg dieses Zeugs von einem Arzt zur Behandlung eines Patienten.) Ich als Serien-Fan
hätte nun gern Klarheit, ob es Methylpyridinylchloridin wirklich gibt und wie es genau
geschrieben wird.
A: Der chemische Name von Nicotin klingt so ähnlich, wie
Sie es schreiben, aber genau lautet er so:
3-(1-Methyl-2-pyrrolidinyl)-pyridin. Das Wort Nicotin leitet sich übrigens vom Namen des
Franzosen Nicot ab, der zuerst die Tabakpflanze beschrieben hat.