Zusammenfassung
Eine gesättigte Lösung von Natriumbicarbonat wird mit Salzsäure unter Bildung von Kohlendioxidgas umgesetzt. Mit Hilfe eines Universalindikators kann die Veränderung des pH-Wertes der Lösung oder mit einem aufgeblasenen Luftballon die damit verbundene Arbeit des sich entwickelnden Gases gezeigt werden.
Gefahren
6M HCl ist ätzend und giftig.
Chemikalien und Lösungen
- Gesättigte Natriumbicarbonat-Lösung (7g/100 mL H2O)
- Natriumbicarbonat-Feststoff
- 6M HCl
Materialien
- Zylinder oder Erlenmeyer (mit Seitenarm)
- Universalindikator
Vorgehensweise
- Gebe etwa 50 mL gesättigte Natriumbicarbonatlösung in den hohen Zylinder.
- Gebe etwas festes Natriumbicarbonat und einige Tropfen Indikator hinzu. Die Lösung wird eine grün-blaue Farbe haben.
- Gieße vorsichtig eine kleine Menge 6 M HCl in den Zylinder. Sofort zischt die Lösung auf und der Indikator färbt sich rot.
Tipp: Wenn die HCl vorsichtig zugegeben wird, färbt sich nur der obere Teil der Flüssigkeit rot und der untere bleibt grün-blau, mit einer gelben Zone zwischen den Farben. Weitere kleine Portionen HCl können hinzugefügt werden, bis das Natriumbicarbonat verbraucht ist.
Oder man ersetzt den Zylinder durch einen mit einem Gummistopfen versehenen Kolben mit Seitenarm. Befestige einen Luftballon am Seitenarm. Nachdem man die Natriumbicarbonatlösung in den Kolben gegeben hat, fügt man HCl hinzu und verschließt den Kolben schnell. Das entstehende Kohlendioxid bläst den Luftballon auf. Diese Reaktion ist ein Beispiel für einen chemischen Prozess, der Arbeit verrichtet. (Arbeit = PΔV)
Diskussion
Die Reaktion:
\( \ce{NaHCO3_{(aq)} -> CO2_{(g)} + H2O_{(l)} + NaCl_{(aq)}} \)