Chemie-Arbeitsblatt _ _ Klasse _ _ _ Name _______________________________________________________Datum _ _ ._ _._ _

Br�nsted-Lowry-Konzept der S�uren und Basen (I)

V1: Im Gasentwickler wird aus Kochsalz __________ und Schwefels�ure __________
Chlorwasserstoffgas________ hergestellt. Sobald das aus dem Rundkolben austretende Gas feuchtes Indikatorpapier f�rbt, wird es zun�chst auf die Oberfl�che von aqua dest. geleitet. Ein Teil dieser L�sung wird mit Silbernitrat-L�sung, ein anderer Teil mit Bromthymolblau versetzt. Die Stromst�rke dieser L�sung wird ca. 20 s lang gemessen bei einer Wechselspannung von U = 10 V.

V2: Das Chlorwasserstoffgas aus der Apparatur wird nun ca. 20 s lang in Methanol eingeleitet. Dabei wird die Stromst�rke bei ebenfalls U = 10 V Wechselspannung gemessen.

V3: Der obige Versuch wird mit Toluol wiederholt. Die Messergebnisse werden tabelliert.

V4: Die Toluol-L�sung wird mit Wasser versetzt und durchger�hrt. Dann wird die Stromst�rke bei U=10 V gemessen - einmal in der oberen Phase, dann in der unteren Phase.

V5: Der Rundkolben wird vom Gasentwickler abgezogen und mit einem Quetschhahn verschlossen. Mit dem Rundkolben wird gem�� der Abb. der Springbrunnenversuch

Entwicklung von Chloreasserstoffgas aus Kochsalz und Schwefels�ure

L�sungsmittel	Wasser	Methanol	Toluol
I [mA]

durchgef�hrt. Das Wasser in der Glasschale ist mit Bromthymolblau gef�rbt. Die L�sungen aus dem Springbrunnenversuch und aus V2 werden mit portionsweise mit Silbernitrat-L�sung versetzt.

Arbeitsauftr�ge:

1. Interpretiere die Ergebnisse aus den Messungen der Stromst�rke.
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2. Welche Teilchen werden in den verschiedenen L�sungen mit Silbernitrat nachgewiesen? Formuliere die Nachweisreaktion!!

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3. Erkl�re den Springbrunnenversuch!
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4. /span> L�st sich Chlorwasserstoffgas in Toluol auf? Deute die Versuchsergebnisse!

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5. Wie formuliert Arrhenius die Reaktion von Chlorwasserstoffgas in Wasser? Wie formuliert Br�nsted die Reaktion von Chlorwasserstoffgas in Wasser? Diskutiere die Unterschiede der beiden Konzepte anhand der Versuchsbeobachtungen. Notiere die wichtigsten Stichworte! _______________________________________________________________________________________________________________

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Sieh dazu auch: Salzs�ure I, Salzs�ure II und Salzs�ure

L�sungen:

V1: -L�sungsw�rter: NaCl(s), H₂SO₄(aq), HCl;

Arbeitsauftr�ge:

1. Interpretiere die Ergebnisse aus den Messungen der Stromst�rke.

Messergebnisse aus verschiedenen Versuchen	Wasser	Methanol	Toluol	Toluol-oben	Toluol-unten
Stromst�rke I [mA] bei U=10V	55	8,3	0,0013	0,00021	88
Stromst�rke I [mA] bei U=10V	259	44	2	2	24

Chlorwasserstoffgas HCl(g) l�st sich in Wasser, Methanol und Toluol. Aber nur die L�sungen in Wasser und Methanol leiten den elektrischen Strom. Also m�ssen in diesen L�sungen elektrische Ladungstr�ger entstanden sein, d.h. Chlorwasserstoffgas muss in Ionen dissoziiert sein. Dabei entstehen in Wasser mehr Ionen als in Methanol.

2. Welche Teilchen werden in den verschiedenen L�sungen mit Silbernitrat nachgewiesen? Formuliere die Nachweisreaktion!
Nachweis von Chlorid-Ionen: Cl� (aq) + Ag⁺(aq) ---> AgCl(s) wei�er Niederschlag

3. Erkl�re den Springbrunnenversuch!Chlorwasserstoffgas HCl(g) l�st sich extrem gut in Wasser: 440 L Chlorwasserstoffgas l�sen sich in 1 L Wasser bei 20 �C zu einer ges�ttigten L�sung (Chemie-Tabellen, von Herrler/Winkler, K�ln 1976). Bei ersten Kontakt Gas-Wasser f�hrt die extreme L�slichkeit zu einem Unterdruck, der das Wasser im Kolben hochspringen l�sst: Springbrunnen.

4. L�st sich Chlorwasserstoffgas in Toluol auf? Deute die Versuchsergebnisse!

Chlorwasserstoffgas ist geringf�gig in Toluol l�slich. Bei Zugabe von Wasser geht Chlorwasserstoffgas in Wasser �ber, dissoziiert, die Leitf�higkeit steigt rapide an. Dabei ist die obere Phase des Gemisches Toluol, die untere Wasser.

Arrhenius: Das HCl-Molk�l dissoziiert in w�ssriger L�sung: HCl ----> H⁺ + Cl�

Br�nsted: Das HCl-Molek�l gibt ein Proton an ein Wassermolek�l ab: H₂O + HCl ----> H₃O⁺ + Cl�

Nach Arrhenius ist die Reaktion eine Spaltung der Verbindung in Ionen, dem Wasser wird eigentlich keine gro�e Bedeutung beigemessen. Nach Br�nsted ist das Wasser funktionaler Bestandteil der Reaktion: Ohne Wasser keine Dissoziation, keine Ionenbildung, keine Leitf�higkeit. Die chemische Reaktion mit Wasser ist der entscheidende Punkt. Damit wird Wasser von einem Medium = fl�ssiger Phase, in dem sich Chlorwasserstoffmolek�le verteilen, zu einem Reaktionspartner, der die Dissoziation erst erm�glicht. Damit wird auch Chlorwasserstoff zu einem Protonendonator, der diese Funktion ohne den Protonenakzeptor Wasser nicht erf�llen kann. Das Arrhenius-Konzept beschreibt einen Teilchenvorgang, das Br�nsted-Konzept einen funktionalen Zusammenhang. In eingeschr�nktem Ma�e gelten diese Aussagen auch f�r Methanol: Methanol wird zum Protonenakzeptor, wird also zu einer Funktion und verl�sst die Rolle als einfaches L�sungsmittel.

Das Arbeitsblatt wurde entwickelt nach einer Vorgabe von M. Tausch/M.v.Wachtendonk: Unterrichtspraxis SII: Chemie, Band 1: Protolysengleichgewichte, aus dem Aulis-Verlag; K�ln 2001 bzw. M. Tausch/M.v.Wachtendonk: Chemie SII, Stoff-Formel-Umwelt, C.C. Buchner, Bamberg 1993

update am: 11.02.21 zur�ck zur Hauptseite