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

 

Natrium - ein Metall mit besonderen Eigenschaften

 
Versuch 1: Von einem Stück Natrium wird in einer Petrischale unter Benzin eine Scheibe abgeschnitten.

Beobachtung:
Wie sieht die frische Schnittfläche aus? __________ __________________. Wie hat sie sich

nach kurzer Zeit verändert? ______________________________________________________________


Versuch 2:
Eine große runde Glaswanne wird zu einem Drittel mit Wasser gefüllt ( 1 Tr. Spülmittel dazugeben!) und mit etwas Bromthymolblau versetzt. Ein sorgfältig entrindetes Stück linsengroßes Natrium (ca. 3 mm Kantenlänge) wird hineingeworfen. 

Beobachtung: ________________________________________________________________________

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Erklärung: ____________________________________________________________________________________________________________________

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Erkundige dich: Zu welcher Stoffgruppe gehört Bromthymolblau? Kennst du andere Stoffe mit gleicher Funktion?

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Sachinformation:
Hauptbestandteil des Abflussreinigers ist _______________________, auch Ätznatron genannt. Es entsteht aus der Reaktion des Elementes

Natrium (Na) mit Wasser, wobei Natronlauge und _________________ ____________________ entsteht.
Eigenschaften des Metalles Natrium:
1. bei Zimmertemperatur_______________ 4. weich, gut verformbar, schneidbar
2. Schmelzpunkt: ____ ° C      Dichte: 0,98 g/cm3 5. im frischen Zustand __________________glänzende Oberfläche.
3. Aufbewahrung unter ____________oder _________ 6. leitet den ___________________ Strom .
 
Arbeitsaufträge:
1. Formuliere aus den obigen Angaben eine Reaktionsgleichung für die Bildung von Natriumhydroxid!

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2. Zu welcher übergeordneten Stoffgruppe gehört das Element Natrium?

_____________________________________________________________________________________________________________________________
3. Was sind die Kriterien dafür, es in diese Stoffgruppe einzuteilen? Nenne alle 4 Kriterien!

1.______________________________________________                                   2._____________________________________________

3.______________________________________________                                   4._____________________________________________

4. Warum muss Natrium unter Petroleum/Paraffinöl aufbewahrt werden?

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5. Zeichne eine Versuchsanordnung, die die Überprüfung einer ganz wesentlichen Eigenschaften des Natrium ermöglicht. Vorgegeben sind: Kabel, ein Strom-Spannungsgenerator, Krokodilklemmen, 2 Metallstäbe, ein Stück Natrium, eine Schale mit Petroleum/Paraffinöl, eine elektrische Birne.

6. Wie viel Liter Wasserstoff entwickeln sich bei Raumtemperatur, wenn 23 g Natrium mit Wasser reagieren?


update: 20.01.14                                                                                                                                                                                   zurück        zur Hauptseite

Lösungen:

 
Versuch 1:
Beobachtung:
Die Schnittfläche sieht zuerst silbrig glänzend aus und wird an der Luft nach kurzer Zeit stumpf-grau.

Versuch 2:
Beobachtung:
Das Natrium-Stück bewegt sich geradlinig von Rand zu Rand der Glasschale und wird dabei sehr schnell kugelig mit silbrig glänzender Oberfläche und immer kleiner. Weißer Rauch bzw. Dampf steigt auf. Das Wasser färbt sich blau. Gegen Ende kann es einen kleinen Knall und eine gelbe Flammenerscheinung geben.

Erklärung: Natrium reagiert mit dem Wasser unter Bildung eines Gases, die Natriumkugel schmilzt bei dieser stark exothermen Reaktion (Schmelzpunkt: 98 °C), deswegen Rauch (Natrium verdampft) bzw. Dampf (Wasserdampf). Die Natriumkugel bewegt sich auf einem Gaskissen (Wasserstoffgas), das sich entzünden kann (dann gelbe Flammenerscheinung vom Natriumdampf).

Bromthymolblau ist ein Indikator, der alkalische Lösungen (Laugen) blau färbt.

Sachinformation: Natriumhydroxid, Wasserstoffgas oder brennbares Wasserstoffgas

Eigenschaften des Metalles Natrium:
1. bei Zimmertemperatur: fest 4. weich, gut verformbar, schneidbar
2. Schmelzpunkt: 98 ° C  Dichte: 0,98 g/cm3 5. im frischen Zustand silbrig glänzende Oberfläche.
3. Aufbewahrung unter Petroleum  oder Paraffin 6. leitet den elektrischen Strom .

Arbeitsaufträge:

1. Reaktionsgleichung für die Bildung von Natriumhydroxid: 2 Na(s)  +  2 H2O(l)  --->  H2(g) ↑   +  2 NaOH(aq)

2. Das Element Natrium gehört zu der Stoffgruppe der Metalle.

3. Die Kriterien für die Stoffgruppe Metalle sind: 1. fester Zustand (außer Quecksilber), 2. in der Regel silbriger Glanz, 3. elektrische Leitfähigkeit, 4. gute Wärmeleiter

4. Aufbewahrung unter Petroleum oder Paraffin: weil Natrium sofort mit dem Sauerstoff der Luft und Luftfeuchtigkeit reagiert.

5. Versuchsanordnung zur Überprüfung der elektrischen Leitfähigkeit von Natrium

Quelle: Chemie I - Stoff Formel Umwelt, von Tausch/von Wachtendonk, Bamberg 1996

6. Wie viel Liter Wasserstoff entwickeln sich bei Raumtemperatur, wenn 23 g Natrium mit Wasser reagieren?

23 g Natrium sind 1 Mol Natriumatome, oder bilden die Stoffmenge von 1 Mol. Laut Reaktionsgleichung reagieren zwei Mol Natrium, damit 1 Mol Wasserstoffgas entsteht, also ca. 24 L Wasserstoff bei einer Temperatur von 20 °C und einem Druck von 1013 hPa. 1 Mol Natrium lässt also nur ein halbes Mol Wasserstoffgas entstehen, also 12 L Wasserstoffgas unter den genannten Bedingungen.


update: 20.01.14                                                                                                                                                                                    zurück        zur Hauptseite