Reduktionsvorgänge

In einem schwerschmelzbaren Reagenzglas wird ein Gemisch von 2 g schwarzem Kupferoxid und 1 g Eisenpulver erhitzt, nach beendeter Reaktion das Reagenzglas sofort mit einem Stopfen verschließen und erkalten lassen. Man zerkleinere den abgekühlten Rückstand und betrachte ihn genau unter der Lupe.

Es lassen sich rötliche Klümpchen in einer blauschwarzen Masse feststellen.

Was könnte entstanden sein?

Kupferoxid + Eisen ---> Kupfer + Eisenoxid

Ein Gemisch aus 5 g Kupferoxid und 0,5 g feinem Holzkohlenpulver in

ein schwerschmelzbares Reagenzglas füllen, dieses schräg in ein Stativ spannen und mit einem Stopfen verschließen, der ein gebogenes Gasableitungsrohr trägt, dessen Ende in einem Reagenzglas mit klarem Kalkwasser endet. Erhitze das Reagenzglas am Stativ kräftig.

Das Kalkwasser trübt sich, ein Gas entweicht. Der Rückstand im Reagenzglas enthält rote Klümpchen. (Nach dem Erkalten mehrmals nacheinander mit Wasser schütteln und dieses immer wieder vorsichtig ab gießen, wodurch die überschüssigen leichten Kohleteilchen weggeschwemmt werden!)

Kupferoxid + Kohlenstoff ---> Kupfer + Kohlendioxid

Mit dem Taschenmesser in ein Stück Holzkohle ein Grübchen bohren,1-2 Spatelspitzen gelbes Bleioxid (giftig!) hineinbringen und dieses längere Zeit mit der Spitze einer reduzierenden Lötrohrflamme glühen.

Den erkalteten Rückstand auf ein Stück Papier bringen und seine Eigenschaften bestimmen. Was bildet sich im Kohlegrübchen? metallischer, silbriger glänzender Stoff, mit relativ weichen und verformbaren Kügelchen.

Welches Metall ist entstanden? Blei !

Wer wirkte als Reduktionsmittel für das Bleioxid? Holzkohle

Gleichung:

Auf den Boden eines schwerschmelzbaren Reagenzglases, nassen Quarzsand bringen, dann davor mit dem Spatel eine Lage trockenes Eisen-

pulver ausbreiten, das Rg. fast waagrecht am Stativ befestigen und mit einem Stopfen verschließen, durch den ein Gasableitungsrohr in eine pneumatische Wanne mit Wasser führt. Nun das Eisenpulver langsam bis zur beginnenden Rotglut erhitzen und zwischendurch mit der Flamme auch den Sand bestreichen, so daß das Wasser verdampft. Wenn die ersten Gasblasen entwichen sind über die Mündung des Gasableitungsrohres ein ganz mit Wasser gefülltes Reagenzglas stülpen. Wenn sich das Reagenzglas mit dem entwickelten Gas gefüllt hat (Kann es Wasserdampf sein?), erst das Gasableitungsrohr aus dem Wasser nehmen, bevor mit dem Erhitzen aufgehört wird. Prüfe das Gas im Reagenzglas auf seine Brennbarkeit.

Beobachtung:

Wie hat sich mittlerweile das erkaltete Eisenpulver verändert ? Es hat eine bräunliche Färbung angenommen. Die Knallgasprobe fällt positiv aus.

Was ist entstanden?

Was folgt aus dem Versuch hinsichtlich, der Zusammensetzung des Wassers? Wasser besteht aus Sauerstoff und Wasserstoff.

Um welchen Vorgang handelt es sich? Es ist eine Redoxreaktion bei der Eisen oxidert und Wasser reduziert wird.

Welche anderen Metalle entwickeln auch, genau wie Eisen, in erhitztem Zustand aus Wasserdampf Wasserstoff? Probiere es mit Zink...

Welche Metalle reagieren überhaupt nicht mit Wasser? Die Edelmetalle insbesondere Gold, Platin...

Ein Becherglas halb mit Wasser füllen, einige Spatelspitzen geraspeltes Calcium hineinwerfen und sofort einen Trichter umgekehrt! auf den Boden des Becherglases setzen. Wie reagieren Kalzium und Wasser? - Ein Reagenzglas über das Trichterrohr stecken und (nachdem es sich mit dem entwickelten Gas gefüllt hat) mit der Mündung an die Flamme halten. Wahrnehmung? Welches Gas entsteht? - Nach beendeter Reaktion (und Herausnehmen des Trichters) das Aussehen der Flüssigkeit und die Reaktion auf Phenolptaleinlösung feststellen.

Die rotviolette Färbung der Phenolphtaleinlösung weist daraufhin, daß hier neben der Reduktion von Wasser und der Oxidation des Calciums ein Lauge entstanden sein muß (Calciumhydroxid).