Direkt zum Inhalt

Versuche

Modellexperiment zum Sauren Regen

Zielsetzung

  • Mit diesem Experiment untersuchst du, wie Saurer Regen entsteht.

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.

CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung; Hanne Rautenstrauch
Abb. 1 Versuchsmaterial

Material

  • Feuerfeste Unterlage
  • Porzellantiegel
  • Gaswaschflasche
  • Glastrichter
  • Gebogenes Glasrohr
  • Gummischläuche
  • Stativ, Muffe, Klemme
  • Wasserstrahlpumpe
  • Spatel
  • Stabfeuerzeug
  • Universalindikator

Chemikalien

  • Schwefel
  • Wasser (Abb. 1)

Hinweise zur Gefährdungsbeurteilung

Führe das Experiment unter einem Abzug durch.

Direkt zur Versuchsbeschreibung

Edukte

Stoffname Summenformel Gefahrenhinweise
Schwefel $\ce{S}$
GHS02 - Entzündlich GHS07 - Giftig Kat. 4 (Gesundheitsschädlich), Ätz- oder Reizwirkung Kat. 2, niedrigere systemische Gesundheitsgefährdung
H228: Entzündbarer Feststoff. H315: Verursacht Hautreizungen.
P210: Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P240: Behälter und zu befüllende Anlage erden. P241: Explosionsgeschützte elektrische/Lüftungs-/Beleuchtungs-/… Geräte verwenden. P264: Nach Gebrauch Haut gründlich waschen. P280: Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P302+P352: BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT: Mit viel Wasser und Seife waschen.
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Wasser \(\ce {H2O} \)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Schwefel
$\ce{S}$
GHS02 - Entzündlich GHS07 - Giftig Kat. 4 (Gesundheitsschädlich), Ätz- oder Reizwirkung Kat. 2, niedrigere systemische Gesundheitsgefährdung
H228: Entzündbarer Feststoff. H315: Verursacht Hautreizungen.
P210: Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P240: Behälter und zu befüllende Anlage erden. P241: Explosionsgeschützte elektrische/Lüftungs-/Beleuchtungs-/… Geräte verwenden. P264: Nach Gebrauch Haut gründlich waschen. P280: Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P302+P352: BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT: Mit viel Wasser und Seife waschen.
Wasser
\(\ce {H2O} \)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.

Produkte

Stoffname Summenformel Gefahrenhinweise
Schwefeldioxid $\ce{SO2}$
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1 GHS06 - Giftig Kat. 1 - 3
H314 H331 EUH07
P260 P280 P315 P403 P405 P304+P340+P315 P303+P361+P353+P315 P305+P351+P338+P315
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Schweflige Säure $\ce{H2SO3}$
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1 GHS07 - Giftig Kat. 4 (Gesundheitsschädlich), Ätz- oder Reizwirkung Kat. 2, niedrigere systemische Gesundheitsgefährdung
H314 H332
P280 P310 P302+P352 P304+P340 P301+P330+P331 P305+P351+P338
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Schwefeldioxid
$\ce{SO2}$
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1 GHS06 - Giftig Kat. 1 - 3
H314 H331 EUH07
P260 P280 P315 P403 P405 P304+P340+P315 P303+P361+P353+P315 P305+P351+P338+P315
Schweflige Säure
$\ce{H2SO3}$
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1 GHS07 - Giftig Kat. 4 (Gesundheitsschädlich), Ätz- oder Reizwirkung Kat. 2, niedrigere systemische Gesundheitsgefährdung
H314 H332
P280 P310 P302+P352 P304+P340 P301+P330+P331 P305+P351+P338

Versuchsaufbau/Durchführung

  1. CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung; Sarah Brauns/made with chemix.org
    Abb. 2 Modellexperiment zum Sauren Regen
    Befülle die Gaswaschflasche zur Hälfte mit Wasser und gib 10-15 Tropfen Universalindikator hinzu (Abb. 2).
  2. Befestige das gebogene Rohr an der Gaswaschflasche und fixiere es mithilfe der Klemme und Muffe am Stativ.
  3. Verbinde mit Hilfe eines kurzen Schlauchstücks den Trichter mit dem Ende des gebogenen Glasrohrs.
  4. Ebenfalls wird mit HIlfe eines kurzen Schlauchstücks der Ausgang des langen Rohrs aus der Gaswaschflasche mit dem anderen Ende des gebogenen Glasrohrs verbunden.
  5. Dann wird mithilfe eines längeren Gummischlauchs die Gaswaschflasche mit der Wasserstrahlpumpe verbunden.
  6. Öffne den Wasserhahn, an dem die Wasserstrahlpumpe angeschlossen ist.
  7. Gib 1-2 Spatelspitzen des Schwefels in den Porzellantiegel.
  8. Entzünde mit dem Stabfeuerzeug den Schwefel in dem Porzelantiegel und schiebe diesen vorsichtig unter dem Trichter.

Hinweise zur Entsorgung

Die Lösung kannst du neutralisieren und in den Abfluss geben. Die Reste des verbrannten Schwefels kannst du in den Restmüll tun.

Aufgabe
Aufgabe

Führe das Experiment durch und notiere deine Beobachtung.

Beschreibe die Reaktionen, die stattgefunden haben und erkläre, wie Regen sauer wird.

Lösung

Beobachtung

Wenn du den Schwefel entzündest, brennt dieser mit einer blauen Flamme. Dabei entsteht ein weißer Rauch, der durch das Wasser mit der Gaswaschflasche geleitet wird. Zunächst ist der Universalindikator im Wasser grün. Mit der Zeit verändert sich die Farbe in den orange-roten Bereich.

 

Ergebnis

Wenn Schwefel verbrennt, reagiert dieser mit dem Sauerstoff aus der Luft zu Schwefeldioxid.

$\ce{S + O2 -> SO2}$

Das Wasser hat einen neutralen pH-Wert. Gelangt das Schwefeldioxid in das Wasser, findet eine Säure-Base-Reaktion statt. Schwefeldioxid und Wasser reagieren zu Schwefliger Säure.

$\ce{SO2 + H2O -> H2SO3}$

Die Schweflige Säure liegt in der wässrigen Lösung als Oxonium- und Sulfit-Ionen vor. Für den sauren pH-Wert der Lösung sind die Oxonium-Ionen verantwortlich.

$\ce{SO2 + 3 H2O -> 2 H3O^+ SO3^2-}$

Diese Reaktionen sind unter anderem ein Grund, warum saurer Regen entsteht. Treten Schwefeldioxide in die Luft, können diese mit dem Wasser des Regens zu Schwefliger Säure reagieren.