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Versuche

Erhitzen von Silberoxid

Zielsetzung

Bei diesem Versuch lernst du etwas über das Reaktionsverhalten von Edelmetall-Oxiden beim Erhitzen. 

Hinweise zum Experiment

Damit in Chemie bzw. beim Experimentieren keine Unfälle passieren, musst du auf die Sicherheit achten. Die Sicherheit ist immer wichtig, wenn du in einem Fachraum oder Labor bist. Bitte beachte bei allen Experimenten die Hinweise zur Sicherheit im LaborDie Durchführung des Experiments erfordert eine Gefährdungsbeurteilung durch die Lehrkraft.

Material 

  • Feuerfestes Reagenzglas 
  • Reagenzglasklemme 
  • Spatel 
  • Holzspan 
  • Gasbrenner 
  • Feuerzeug oder Streichhölzer

Chemikalien 

  • Silberoxid 
Direkt zur Versuchsbeschreibung

Edukte

Stoffname Summenformel Gefahrenhinweise
Silber(I)-oxid \(\ce {Ag_2O} \)
GHS03 - Brandfördernd GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1 GHS09 - Umweltgefährlich
H271: Kann Brand oder Explosion verursachen; starkes Oxidationsmittel. H318: Verursacht schwere Augenschäden. H410: Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung.
P210: Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P280: Augenschutz/Gesichtsschutz tragen P305+P351+P338+P310: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen. P370+P378: Bei Brand: Zum Löschen Trockensand, Trockenlöschpulver oder alkoholbeständigen Schaum verwenden. P371+P380+P375: Bei Großbrand und großen Mengen: Umgebung räumen. Wegen Explosionsgefahr Brand aus der Entfernung bekämpfen.
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Silber(I)-oxid
\(\ce {Ag_2O} \)
GHS03 - Brandfördernd GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1 GHS09 - Umweltgefährlich
H271: Kann Brand oder Explosion verursachen; starkes Oxidationsmittel. H318: Verursacht schwere Augenschäden. H410: Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung.
P210: Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P280: Augenschutz/Gesichtsschutz tragen P305+P351+P338+P310: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen. P370+P378: Bei Brand: Zum Löschen Trockensand, Trockenlöschpulver oder alkoholbeständigen Schaum verwenden. P371+P380+P375: Bei Großbrand und großen Mengen: Umgebung räumen. Wegen Explosionsgefahr Brand aus der Entfernung bekämpfen.

Produkte

Stoffname Summenformel Gefahrenhinweise
Silber \(\ce {Ag} \)
GHS09 - Umweltgefährlich
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden.
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Sauerstoff (als Reaktionsprodukt) \(\ce{O_2}\)
GHS03 - Brandfördernd
H270: Kann Brand verursachen oder verstärken; Oxidationsmittel.
P220: Von Kleidung und anderen brennbaren Materialien fernhalten.
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Silber
\(\ce {Ag} \)
GHS09 - Umweltgefährlich
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden.
Sauerstoff (als Reaktionsprodukt)
\(\ce{O_2}\)
GHS03 - Brandfördernd
H270: Kann Brand verursachen oder verstärken; Oxidationsmittel.
P220: Von Kleidung und anderen brennbaren Materialien fernhalten.

Versuchsaufbau/Durchführung  

CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung; Hanne Rautenstrauch
Abb. 1 Versuchsaufbau
  1. Gib eine Spatelspitze Silberoxid in ein feuerfestes Reagenzglas. 
  2. Ein Holzspan wird entzündet und anschließend ausgepustet, sodass er nur noch glüht. 
  3. Das Reagenzglas wird anschließend mit der Reagenzglasklemme festgehalten und über der rauschenden Flamme des Bunsenbrenners erhitzt (Abb. 1).  
  4. Zeitgleich wird der glühende Holzspan in das Reagenzglas eingeführt und \(\ce{1-2\,cm}\) über den im Reagenzglas befindlichen Feststoff gehalten. 

Hinweis: Achte darauf, dass die Öffnung des Reagenzglases nicht auf Personen gerichtet ist. 

Aufgabe

Führe das Experiment durch und notiere deine Beobachtung. 

Lösung

Beobachtung  

Vor der Reaktion befindet sich im Reagenzglas ein schwarzer, pulverförmiger Feststoff. Während der Reaktion glüht der Holzspan auf (Abb. 2 ). Nach der Reaktion kann am Boden des Reagenzglases ein silberfarbener, festgeschmolzener Feststoff beobachtet werden (Abb. 3). 

Abb. 2 Thermolyse Versuchsdurchführung

CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung; Hanne Rautenstrauch
Abb. 3: silbrig glänzendes Reaktionsprodukt

Ergebnis  

Die Verbindung Silberoxid kann durch das Zufügen von Wärmeenergie in die Elemente Silber und Sauerstoff zerlegt werden. Durch den entstehenden Sauerstoff wird der glühende Holzspan entfacht, denn Sauerstoff unterhält die Verbrennung. Das elementare Silber kann als silberfarbener Feststoff im Reagenzglas beobachtet werden. Die zugehörige Reaktionsgleichung lautet: 

$\ce{2 Ag_2O -> 4 Ag + O_2}$
  

Im Detail betrachtet reagieren die edleren Silber-Ionen, indem sie Elektronen aufnehmen. Dadurch werden sie zum elementaren Silber reduziert. Die dafür benötigen Elektronen stammen vom Sauerstoff-Ion. Die beiden Sauerstoff-Ionen geben je zwei Elektronen ab und werden zum Sauerstoff-Molekül oxidiert.  

Oxidation: $\ce{2 O^{2-} -> O_2 + 4e^-}$

Reduktion: $\ce{4 Ag^+ + 4e^- -> 4Ag}$

Bei dieser Reaktion werden somit Elektronen übertragen und es handelt sich um eine Redoxreaktion.