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Versuche

Basische Lösungen mit Metalloxiden herstellen

Zielsetzung

  • Mit diesem Experiment erfährst du, wie du basische Lösungen herstellen kannst.

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

  • 3 Bechergläser ($\ce{100 ml}$)
  • Spatel

 

Chemikalien

  • Natriumperoxid
  • Calciumoxid
  • Magnesiumoxid
  • Wasser
  • Universalindikator
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Edukte

Stoffname Summenformel Gefahrenhinweise
Natriumperoxid $\ce{Na2O2}$
GHS03 - Brandfördernd GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1
H271 H314
P210 P220 P260 P280 P303+P361+P353 P305+P351+P338
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Calciumoxid $\ce{CaO}$
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1 GHS07 - Giftig Kat. 4 (Gesundheitsschädlich), Ätz- oder Reizwirkung Kat. 2, niedrigere systemische Gesundheitsgefährdung
H315 H318 H335
P261 P264 P271 P280 P302+P352 P305+P351+P338
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Magnesiumoxid \(\ce {MgO} \)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Natriumperoxid
$\ce{Na2O2}$
GHS03 - Brandfördernd GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1
H271 H314
P210 P220 P260 P280 P303+P361+P353 P305+P351+P338
Calciumoxid
$\ce{CaO}$
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1 GHS07 - Giftig Kat. 4 (Gesundheitsschädlich), Ätz- oder Reizwirkung Kat. 2, niedrigere systemische Gesundheitsgefährdung
H315 H318 H335
P261 P264 P271 P280 P302+P352 P305+P351+P338
Magnesiumoxid
\(\ce {MgO} \)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.

Produkte

Stoffname Summenformel Gefahrenhinweise
Natriumhydroxid-Lösung $\ce{NaOH}$
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1
H290 H314
P280 P308+P310 P303+P361+P353 P305+P351+P338
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Calciumhydroxid-Lösung $\ce{Ca(OH)2}$
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1
H314
P301+P310+P331 P303+P361+P353 P305+P351+P338
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Magnesiumhydroxid-Lösung $\ce{Mg(OH)2}$ Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Natriumhydroxid-Lösung
$\ce{NaOH}$
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1
H290 H314
P280 P308+P310 P303+P361+P353 P305+P351+P338
Calciumhydroxid-Lösung
$\ce{Ca(OH)2}$
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1
H314
P301+P310+P331 P303+P361+P353 P305+P351+P338
Magnesiumhydroxid-Lösung
$\ce{Mg(OH)2}$

Versuchsaufbau/Durchführung:

  1. Befülle die drei Bechergläser mit etwa \(\ce{30\,ml}\) Wasser (Abb. 1.1).
  2. Füge ein paar Tropfen Universalindikator hinzu.
  3. Gib in ein wasserbefülltes Becherglas eine Spatelspitze Natriumperoxid
    ($\ce{Na2O2}$) (Abb. 1.2).
  4. Schwenke das Glas, um das Natriumperoxid zu lösen (Abb. 1.3).
  5. Wiederhole den Versuch in zwei weiteren Varianten, indem du in den anderen wasserbefüllten Bechergläsern jeweils Calciumoxid ($\ce{CaO}$) bzw. Magnesiumoxid ($\ce{MgO}$) verwendest.

Tipp

Du kannst die Metall-Oxide auch selbst herstellen. Dafür werden Natrium, Calcium und Magnesium mithilfe eines Gasbrenners verbrannt. Wichtig ist dabei zu beachten, dass diese Experimente nur von Lehrkräften durchgeführt werden dürfen.

Hinweise zur Entsorgung

Du kannst die Lösungen verdünnt in den Abfluss geben.

Aufgabe

Führe das Experiment durch und notiere deine Beobachtungen.

Erkläre anhand von Reaktionsgleichungen, welche Reaktionen stattgefunden haben.

Lösung

Beobachtung

Die Lösungen von Natriumperoxid, Calciumoxid und Magnesiumoxid mit Wasser färben den Universalindikator blau. Die Lösungen in den Bechergläsern werden warm.

Ergebnis

Die Metall-Oxide Natriumperoxid, Calciumoxid und Magnesiumoxid reagieren mit Wasser zu basischen Lösungen. Für den basischen pH-Wert und somit auch die Blaufärbung des Indikators sind die Hydroxid-Ionen ($\ce{OH^-}$) verantwortlich. Die Reaktionen finden exotherm statt, wobei Energie in Form von Wärme freigesetzt wird.

Natriumperoxid

Natriumperoxid reagiert mit Wasser zu in Wasser gelösten Natrium-Ionen, Hydroxid-Ionen und Wasserstoffperoxid.

$\ce{Na2O2 + H2O -> 2 Na^+ + 2 OH^- + H2O2}$

Das Wasserstoffperoxid zerfällt in einer weiteren Reaktion zu Wasser und Sauerstoff.

$\ce{H2O2 -> 2 H2O + O2}$

Calciumoxid

Calciumoxid und Wasser reagieren zu in Wasser gelösten Calcium- und Hydroxid-Ionen.

$\ce{CaO + H2O -> Ca^+ + 2OH^-}$

Magnesiumoxid

Magnesiumoxid und Wasser reagieren zu in Wasser gelösten Magnesium- und Hydroxid-Ionen.

$\ce{MgO + H2O -> Mg^+ + 2 OH^-}$