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Versuche

Wieso sprudelt Brausepulver?

Zielsetzung

  • Mit diesem Experiment kannst du erforschen, wieso Brausepulver sprudelt.

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;
Abb. 1 Brausepulver auf Zunge

Erforsche selbst, warum Brausepulver sprudelt, wenn es mit Wasser in Berührung kommt (Abb. 1)!

 

Material

  • 3 Gläser
  • Löffel
  • Pipette

Chemikalien

  • Zucker
  • Weinsäure
  • Zitronensäure
  • Backpulver
  • Natron
  • Wasser 

Hinweise zur Gefährdungsbeurteilung

Wenn dieser Versuch mit Gegenständen aus dem Labor durchgeführt wird, darfst du nichts davon in den Mund nehmen. Möchtest du deine hergestellte Brause probieren, darfst du nur mit Materialien und Chemikalien aus der Küche sowie an einem sauberen Ort arbeiten.

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Edukte

Stoffname Summenformel Gefahrenhinweise
Citronensäure \(\ce {C6H8O7} \)
GHS07 - Giftig Kat. 4 (Gesundheitsschädlich), Ätz- oder Reizwirkung Kat. 2, niedrigere systemische Gesundheitsgefährdung
H319: Verursacht schwere Augenreizung. H335: Kann die Atemwege reizen.
P264: Nach Gebrauch Haut gründlich waschen. P280: Augenschutz/Gesichtsschutz tragen P305+P351+P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. P337+P313: Bei anhaltender Augenreizung: Ärztlichen Rat einholen/ärztliche Hilfe hinzuziehen.
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Weinsäure $\ce{C4H6O6}$
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1
H318
P280 P305+P351+P33
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Natriumhydrogencarbonat $\ce{NaHCO3}$ Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Citronensäure
\(\ce {C6H8O7} \)
GHS07 - Giftig Kat. 4 (Gesundheitsschädlich), Ätz- oder Reizwirkung Kat. 2, niedrigere systemische Gesundheitsgefährdung
H319: Verursacht schwere Augenreizung. H335: Kann die Atemwege reizen.
P264: Nach Gebrauch Haut gründlich waschen. P280: Augenschutz/Gesichtsschutz tragen P305+P351+P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. P337+P313: Bei anhaltender Augenreizung: Ärztlichen Rat einholen/ärztliche Hilfe hinzuziehen.
Weinsäure
$\ce{C4H6O6}$
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1
H318
P280 P305+P351+P33
Natriumhydrogencarbonat
$\ce{NaHCO3}$

Produkte

Stoffname Summenformel Gefahrenhinweise
Natriumtartrat $\ce{C4H6O6Na2}$ Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Trinatriumcitrat-2-Hydrat $\ce{Na3C6H5O7*2H2O}$ Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Kohlenstoffdioxid (als Reaktionsprodukt) \(\ce {CO_2} \)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
P403: An einem gut belüfteten Ort aufbewahren.
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Natriumtartrat
$\ce{C4H6O6Na2}$
Trinatriumcitrat-2-Hydrat
$\ce{Na3C6H5O7*2H2O}$
Kohlenstoffdioxid (als Reaktionsprodukt)
\(\ce {CO_2} \)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
P403: An einem gut belüfteten Ort aufbewahren.

Versuchsaufbau/Durchführung

Wir führen unser Experiment in einem Labor durch. Deswegen dürfen wir die Reaktion nur beobachten und die Lösung nicht probieren.

  1. Mische in einem Glas 1 TL Weinsäure und 1 TL Natron (Abb. 2.1).
  2. Mische in dem nächsten Glas 1 TL Zitronensäure und 1 TL Natron (Abb. 2.2).
  3. Gib in das letzte Glas 2 TL Backpulver (Abb. 2.3).
  4. Tropfe mit der Pipette ein paar Tropfen Wasser auf die Gemische und beobachte (Abb. 2.4).
  5. Gib danach mehr Wasser hinzu, sodass die Gläser mindestens halb gefüllt sind. Beobachte wieder (Abb. 2.5).

Tipps und Tricks

Wir führen das Experiment im Labor durch. Deswegen lassen wir den Zucker weg. Der Zucker ist im Brausepulver für einen besseren Geschmack zuständig und an der Reaktion nicht beteiligt.

Hinweise zur Entsorgung

Du kannst alle Lösungen in den Abfluss geben.

Aufgabe

Führe das Experiment durch und notiere deine Beobachtungen.

Erkläre, welche Reaktionen stattgefunden haben.

Lösung

Beobachtung

Tropfst du Wasser zu den verschiedenen Gemischen, bilden sich Gasblasen. Du kannst auch hören, wie es zischt. Gibst du mehr Wasser hinzu, lösen sich die Stoffe und weitere Gasblasen steigen auf. Fühle mal an dem Glas, vielleicht kannst du beobachten, dass es leicht kühler wird.

Ergebnis

In Brausepulvern oder auch Vitamintabletten werden Natron (Natriumhydrogencarbonat) und Weinsäure oder Zitronensäure eingesetzt, um einen sprudelnden Effekt zu bekommen. Solang die Stoffe trocken gelagert werden, findet keine Reaktion statt. Sobald das Brausepulver mit Wasser in Berührung kommt, lösen sich die Stoffe und können miteinander reagieren.

Es findet eine Säure-Base-Reaktion statt, genauer eine Neutralisation. Bei dieser Reaktion geben die Citronensäure und die Weinsäure Protonen ab und das Natriumhydrogencarbonat nimmt als Base diese Protonen auf. Dabei reagieren die Säure und die Base zu einem Salz und Wasser. In diesem Fall entsteht ebenfalls das Gas Kohlenstoffdioxid.

Citronensäure und Natriumhydrogencarbonat reagieren zu Natriumcitrat und Wasser und Kohlenstoffdioxid.

$\ce{C6H8O7_(aq) + 3 NaHCO3_(aq) -> Na3C6H5O7_(aq) + 3 H2O_(l) + 3 CO2_(g)}$

Weinsäure und Natriumhydrogencarbonat reagieren zu Natriumtartrat und Wasser und Kohlenstoffdioxid.

$\ce{C4H6O6_(aq) +2 NaHCO3_(aq) -> C4H4Na2O6_(aq) + 2 H2O_(l) + 2 CO2_(g)}$

Backpulver ist bereits ein Gemenge, ähnlich wie das Brausepulver. Es besteht meist aus Natriumhydrogencarbonat oder Kaliumhydrogencarbonat, die als Base dienen. Zudem besteht es aus einem Säuerungsmittel, wie Dinatriumdihydrogendiphosphat oder Weinstein. Zusätzlich gibt es ein Trennmittel aus Maisstärke oder Mehl, welches an der Reaktion nicht beteiligt ist, aber das Pulver vorab trocken halten soll.

Dass das Glas leicht kühler wird, liegt daran, dass die Reaktion endotherm ist. Endotherm bedeutet, dass Energie benötigt wird. Für die Reaktion wird Energie in Form von Wärme aus der Umgebung entzogen. Deswegen sinkt die Temperatur leicht.