Der chemische Nachweis von Wasser

Experimente:
Versuch: Wir weisen Wasser nach
Versuch: Wassernachweis mit Cobaltchloridpapier
Versuch: Nachweis von Schwefeldioxid


Oftmals erkennt man die Gegenwart von Wasser an den feinen Tröpfchen an der kühlen Glaswand. Sicher ist das aber nicht, denn es kann sich ja auch um Alkohol oder um andere Flüssigkeiten handeln.

Qualitative Wasser-Nachweise
Der qualitative chemische Nachweis von Wasser wird mit Stoffen durchgeführt, die bei Kontakt mit Wasser(dampf) ihre Farbe ändern. Hierzu gehört wasserfreies und deshalb weißes Kupfer(II)-sulfat, das mit Wasser blaugrüne Kristalle ("Kupfervitriol") bildet.

CuSO4 · H2O + 4 H2O ———> [Cu(H2O)4]SO4 · H2O

Ähnlich reagiert Cobalt(II)-chlorid, das wasserfrei blau ist und sich mit Wasser rosarot färbt. Du kennst das sicherlich vom Trockengel. Dieses enthalten die kleinen Säckchen, die man z. B. in Verpackungen für feuchtigkeitsempfindliche Hifi-Anlagen oder Computern findet. Wenn das Gel "erschöpft" ist, also kein Wasser mehr adsorbieren kann, färbt sich das Cobaltchlorid wegen des Wasserüberschusses rosarot. Diese Stoffe sind Indikatoren für die Anwesenheit von Wasser (lat. indicare, anzeigen).

Quantitativer Wasser-Nachweis
Bei vielen chemischen Reaktionen stört Wasser auch in geringsten Spuren. Deshalb ist es oftmals wichtig, zum Beispiel über den Wassergehalt eines Lösemittels genau Bescheid zu wissen. In der quantitativen Analytik weist man Wasser nach, indem man das zu untersuchende Medium zu einer Reaktionsmischung zugibt, die zum Ablauf der Reaktion Wasser benötigt. Hierauf beruht der quantitative Wassernachweis von Karl Fischer. Bei dieser KF-Titration nutzt man die bekannte Redoxreaktion zwischen Iod und Schwefeldioxid, die nur in Gegenwart von Wasser abläuft. Formal gilt:

I2 + SO2 + 2 H2O ———> 2 I- + 2 H+ + SO3

Lösemittel ist wasserfreies Methanol, das mit SO3 Schwefelsäureester bildet. Die Protonen werden durch eine Base wie Pyridin abgefangen.
Das Titrationsende erkennt man an dem Iod-Überschuss.


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Letzte Überarbeitung: 12. Juni 2001, Dagmar Wiechoczek