Chemie-Arbeitsblatt _ _ Klasse _ _ _ Name __________________________________________________________________Datum _ _ ._ _._ _

 

Chlorerzeugung durch Reaktion von halb-konzentrierter Salzsäure mit Chlorkalk

 
Versuch: Mit Hilfe des Gasentwicklers wird Chlorgas aus halbkonzentrierter Salzsäure und Calciumhypochlorit-Tabletten hergestellt. Mit dem Chlorgas werden mehrere Standzylinder und ein Kolbenprober gefüllt.
Arbeitsaufträge:
1. Beschrifte die Skizze!

2. Beobachtung: ____________________________________________________________

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3. Formuliere eine Reaktionsgleichung für obige Reaktion. Die Formeln für die an der Reaktion beteiligten Komponenten sind:
Calciumhypochlorit CaOCl2(s),  Salzsäure HCl(aq),  Chlorgas Cl2(g)
Überlege: Was wird als 2. und 3. Endprodukt gebildet?

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4. Wie kann Chlorgas unschädlich gemacht werden? Dabei wird ein Stoff eingesetzt, den man auch bei der Fixierung photographischer Filme und Bilder (nach herkömmlicher, chemischer Art) benutzt hat, nämlich Natriumthiosulfat Na2S2O3 (Fixiersalz):

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5. Nenne wesentliche Eigenschaften von Chlor:
Namensherkunft Giftwirkung
Symbol: Geruch:
Molekülformel: Farbe des Gases:
Atommasse [g/mol] Löslichkeit in Wasser [g/l]:
Schmelzpunkt [°C]: Verwendung als Element
Siedepunkt [°C]
Dichte des Gases [g/l]:
Dichte flüssigen Chlors [g/ml]
MAK-Wert [mg/m3] / [ml/m3]

6. Welche Vorteile hat diese Art der Chlorerzeugung gegenüber der herkömmlichen Methode mit Salzsäure und Kaliumpermanganat in einem Tropftrichter und mit pneumatischer Wanne? Informiere dich über diese Methode!

 

Lösungen:

Versuch:
Arbeitsaufträge:

1. Beschrifte die Skizze!

              
2. Beobachtung:
Sobald die halbkonzentrierte Salzsäure mit der Calciumhypochlorit-Tabletten in Kontakt kommt, entwickelt sich ein gelbgrünes Gas. Durch Herausziehen des Glasrohres mit der Fritte lässt sich die Chlorgasentwicklung jederzeit stoppen. Durch Eintauchen der Fritte kann die Reaktion wieder in Gang gebracht werden.

3. Formuliere eine Reaktionsgleichung für obige Reaktion.

   CaOCl2 (s)   +   2  HCl (aq)    --->  CaCl2 (aq/s)  +  H2O (l)   +   Cl2 (g)

4. Wie kann Chlorgas unschädlich gemacht werden?

Überschüssiges Chlorgas lässt sich mit einer Natriumthiosulfat-Lösung umsetzen:

    Na2S2O3 (aq)   +  4  Cl2 (g)   +   5 H2O (l)   ---->   2  NaHSO4 (aq)  +  8  HCl (aq)

Dabei bildet sich aus Chlorwasserstoff mit noch nicht umgesetzten Natriumthiosulfat Schwefeldioxid:

    Na2S2O3 (aq)   +   2  HCl (aq)  ---->  2  NaCl (aq)  +   H2O (l)    +  S (s)  +  SO2 (g)

5. Nenne wesentliche Eigenschaften von Chlor:
 
Namensherkunft: aus dem Griechischen: Hellgrün, frisch Giftwirkung: stark giftig bis tödlich je nach Konzentration
Symbol: Cl Geruch: stechend, erstickend, reizend
Molekülformel: Cl2 (g) Farbe des Gases: grünlich
Atommasse [g/mol]: 35,45 Löslichkeit in Wasser [g/l]: 14,6 bei 0 °C
Schmelzpunkt [°C]: -101,5 Verwendung als Element: wird verwendet vor allem zur Herstellung anderer Chemikalien und als Reaktionsvermittler zahlreicher Synthesen.
Siedepunkt [°C]: -34,6
Dichte des Gases [g/l]: 3,214
Dichte flüssigen Chlors [g/ml]: 1,5625
MAK-Wert [mg/m3] / [ml/m3]: 1,5 mg/m³ oder 0,5 ml/m³

Für weitere Daten: http://www.dguv.de/ifa/gestis/gestis-stoffdatenbank/index.jsp

6. Welche Vorteile hat diese Art der Chlorerzeugung...

Gegenüber der Reaktion von Salzsäure mit Kaliumpermanganat hat die Reaktion die Vorteile, dass a) keine stöchiometrisch vorher bestimmten Massen verwendet werden müssen, b) die Reaktion jederzeit gestoppt werden kann, c) Salzsäure und Calciumhypochlorit mehrmals verwendet werden können und d) keine aufwendigen Reinigungsarbeiten (Braunstein) entstehen.

 

update: 20.03.2017                                                                                                                                                                               zurück        zur Hauptseite