Wilhelm Ludwig Chemische Übungen

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Wilhelm Ludwig Chemische Übungen

Wilhelm ludwig

\

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Einbandgestllltu ng: Gerhllrd M. H otop/ Monika Plenk

Zweite verbesserte Auflage

M il 14 Zeichnungen

ßcstellnummer 6331

C 1968 C. C. Buehners Verlag, ß amberg

Gesamtherstellung: Friedrich Pustet Regensburg, Graphischer G roßbetrieb

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" Keine Wisse nschart bedarf d e r Experimente

so sehr als die Ch e mie. Das Expe riment ist

dem Chemiker , wie die fünf Sinne dem Geiste".

M.FARADAY

B edet/hel aber.- AI/ch das einfachste E.vpninumt Joll

1demats unterhaltsame Spielerei still.

Jeder Verlluh verlangt vorbereitend die gedankliche

Plammg IIlId Zielsttzlmg, begleitelld die inllere A u]­

merksamkeit IlIId scharfe Beobachtung ulld lIaclwcreiterld

die kritische AlISfllertung /IIld be]riedigellde Erklänl1lg.

Die Formeln ulld Gld clilmgeri bedeutell ,

einmal richtig verstandell, genarie Auuagtm ii.ber Art

Iwd wlenge der reagierenden Stoffe fO'll.!ie ilber den.

Verfarl] der Um5etzll1Igen. ill eitler jlltert/aliolta/etl

Fachsprache. Die cllemiscllell Gesetze silld lIilhtS anderes

als Summetl 'fJ0 11 Er]almmge/l , ;" k,IQPper, klarer

Farm z w;ammellge]aßt.

Der Verfasser.

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Vorwort

Das Ruckgrat des Chemieunterrichts an den Gymn asien soll ten Schüleriibungen

sein, weil die durch eigene Versuche erworbenen Kenntnisse wertvoller

sind als das im DemonSlrationsunterrich t angccigncte ·Wissen und wcil die

Arbeit am Stoff wich tiger ist als die rei ne Stoffvermittlung oder naturphilosophische

Betrachtungen ohne gesicherte Grundlagen.

Der \ Vert praktischer übungen ist :l llerdi ngs nur dann unbestrittcn, wenn

dabei ernsthafte Arbeit geleistet wird. Vom Schüler wird übe rlegtes Arbeiten

nach gegebenen Anweisu ngen, scharfes Beobachten IlIlcl weitgehend sclbst;indiges

Auswerten der Erscheinungen oder l\ leßergebnisse ve rlangt.

Um dem Lehrer die Arbei t zu erleichtern, wurde im \orliegendell Ergänzungsband

zum Lehrbuch der Chemie versucht, eine Allleilllllg für (fie Durchführullg

chemischer Ubl/llgen zu geben.

Zunächst werden die Anfiillger in die Arbeitsvorschriften, in die Bezeichnung

und Handhabung der chemischen Gerätschaften und in die Fe rtigkeit wich tiger

Handgriffe eingewiesen (1. Abschniu). Dann fol gen Anleitungen für Schüler­

"crsuche aus der anorganischen (2. Abschnitt) und organischen Chemie (3 . AI>schnitt),

die nach zusammengehörigen Sachgebieten in de r Reihenfolge der im

Lehrbuch eingeschlagenen Stoffdarbietung zu ein- bzw. zweistiindigen übungseinhcitcn

zusammengestellt sind. So ergibt sich lei cht die iVlöglichkeit der Vorbereitung,

der Vertiefung und Ergänzung oder der Nachbereitung der Stoffgebiete

des Klassenunterrichu. Es sind nur einfache Versuche ausgew:ih lt ,

die mit \\enig I lil fsmitteln und Geräten ausgeruhrt \\crden können, die keine

Gefahren in sich bergen, keinen Umgang mit gi ftigen Substanzen verbngen

und die den Rahmen des derzeit giLltigen Lehrplans nicht überschreiten. Für

Versuche über besondere, vo r allem theoretische Probleme der Chem ie (Massen

wirk ungsgesetz, "·asserstoffionen-Konzcntration und Pufferlösullgell , Papierchromatographie,

Nahrungsmittel, Farbstoffe, Kunststoffe) wird auf S pezialliteratur

(z. B. die " Praxis-Sehriftcnreihe - Abteilung Chemie", Aulis­

Verlag, FrankenberglEder) verwiesen.

Die Versuchsergebnisse sind nich t mitgetei lt ; za hlreiche Fragen und Glei ­

chullgsansätze helfen dem Schüler aber, den rechten Weg für Jie richtige n

ErHirungen zu finden.

Für besser eingerichtete Schul laboratorien ist noch eine kleine Auswahl von

\' ersuchen zur Gewichtsan alyse (4. Absch nitt ) und l\ lllßan:ll) se (5. Abschnitt) bestimmt.

Dabci bew:ihrt sich die ei nfache A Jlotheker-Ilandwaage schrgut. Schließlich

mag eine Reihe stöchiometrischer Rechell au fgaben und praktischer Nachschlagetabdlell

(6 . Abschnitt) den BecHlrfnissen des Lehrers will kommen sei n.

~ürnberg, im Februar 1968

W. Ludwig

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Inhalt

I. Vo r bemerkungen und Ratschläge ......... . . .... ...... ...... 7

I. Arbeitsanweisungen - 2. Einrichtung des übungsplatzes - 3. Richtiger

Gebrauch der I leiz


V. Yersuche 1.ur l\laßanalyse (Titra t io n ) ...................... 118

J . Der Essigsäuregehair VOll Speiseessig - 2. Die Löslichkeit von CalciumhydrolCid

- 3. Der Reinheilsgmd von Kochsalz - 4. Der Eisengehalt des

Roheisens

YI. Anhang .............•........ . ................................ 121

J. Sammlung stöchiomefrischer Aufgaben - 2. Nachschlagetabellen

Verwendete Abkilrzungen

nbs. absolut No

- Niederschlag T r. - T ropfen

desto destilliert n

- normal o. - ü bung

ges. gesättigt rauch.

- rauchend v. - Versuch

krist.

- kristallisiert Hggl. - Reagenzglas verd. - verdUnnt

kom:.

- konzentriert Rtl. - Raumteil wiss. - wllsserig

l\tin. Minute

• - Dichte

i\1sp.

- Messerspiue \'011 Sek. - Sekunden

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1. Vorbemerkungen und Ratschläge

I. Arbeitsanweisungen

Vor Beginn der Versuche

I. Lies die gegebenen Anweisungen aufmerksam, vollständig und mit überlegung

durch.

2. Lege alle Chemikalien und Gerätschaften, die du benötigst, bereit. Wenll

verlangt, wäge bestimmte Stoffmengen vorher ab und stelle notwendige

Berechnungcn an.

3. Kennzeichne alle (vom Lehrer) empfan genen Chemikalien sofort mit einem

Namenszettcl, um spätere Verwechslungen zu vermeiden.

4. Stelle die Versuchsgeriite nach den Angabcn zusammen, prüfe, ob alle Verbindungen

(Korken, Schläuche) dicht sind und führe die Apparatur dem

Lehrer zur Überprüfung vor.

Während der Ausführung der Versuche

I. Arbeite mit möglichst geringen Stolfmengen. Wenn nicht anders angegeben,

nimm von Feststolfen nu r Stückehen von höchstens Erbsengröße, von

Pulvern eine Messerspitze voll und von Flüssigkeiten I bis 2 cm'. Fasse Chemikalien

nicht mit den Fingern an.

2. Lasse Feststoffe nicht in G läser hineinfallen, sondern hineinglei ten. Flüssige

Reagenzien (bes. Säuren) setze nur tropfenweise zu und achte auf die Wirkung

jedes Tropfens.

3. Achte stets darauf, daß die Reagenzien sauber erhalten bleiben. Lege Flasehenstopfen

umgekehrt auf den T isch; halte bei m Ausgießen von Flüssigkeiten

die Flaschen so, daß das ~amen sschild nach oben zeigt; verschließe

jede Flasche sofort wieder nach dem Gebrauch.

+. Beachte stets die Vorsich tsmaßregeln. Hal te niemals das Gesicht über ein

Gefliß, in welchem eine Reaktion stattfindet. Bewege das Reagenzglas beim

Kochen immer hin und her; halte seine Mündung weder auf dich, noch auf

deinen Nebenmann zu. Suche im mer die Augen zu schützcll.

5. Sei vorsichtig beim Arbeiten mit Säuren und Laugen. Kleider und Schuhe

können leicht Seh;,dell nehmell. Siiurefleckcn müssen sofort mit \'crd.

Salmiakgeist, Laugenflecken mit verd. Essigsiiure ausgewaschen werden.

6. Schone die chemischen Arbeitsgerii tc. G lasgcfäße und Porzcllanschalen muß

m 'lIl auf D rahtnetzen erhitzen, ReagenzgHiser und Porzellantiegcl kann man

unmittelbar in dic Flamme haltcn ; doch müssen alle Geriite vor dem Erhitzen

au ßen völlig t rocken sein. Dickwandiges Glas verlr:igt keine großen

, r em peru tu ru 11 tersc h iedc.

7. Prüfe Stoffe nur dann au f ihren Gcschmack und Geruch, wcnn dies ausdrücklich

gefordert wird.

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"

Anorganisch-chemische Versuche

c) l'rufc die Löslichkeit ,'on Jod ( 1- 2 " Körnchen") in Wasser (etwa 2 cm~)!

Nun setze Alkohol (Spiritus) zu, Beobachtung? Farbe der Lösung? Was ist

" Jodtinktur" ?

7. a) Die Schnittfläche einer rohen Kartoffel mit etwas Jodlösung , om V. 6c)

betupfen. Farbfleck ? " 'eicher Bestandteil der Klirtoffcl ruft diese Erscheinung

hervor ?

b) In einem Rggl. I i\Isp. ,, 1\:ITlofTc1mchl" (?) mit 3 em' ·Wasser au fschwemmen,

durch (vorsichtiges) Endr mcll in " Lösung" b ringen, die Fl. abkühlen

lassen und einige Tr. Jodllisung zusetzen, Färbung? - Die FI. nun zum Sieden

erhitzen. Beobachtung? Was tritt wieder beim Erkalten der Fl. ein?

\\'ozu kann man diese " l odslärkc-Hcaktion" benutzen?

8. In einem Rggl. 2 l\lsp. ~atriumjodid mit 3 em' konz. Schwefelsäure ubergießen

(und schwach erwiirmen). Wie ist das sich entwickelnde Gas gefärbt ?

Welches Gas soll te man eigentlich erwarten? I lauche über die i\Iündung des

Hggl. und halte ein nasses bl:lues Lack muspapier darlibe r! Beobachtungen?

Wird das vermutete Gas also wirklich frei? Worauf deutct seinc violette Farbe

hin? Prufe, ob sich nach einiger Zeit nicht auch ein Geruch nach faulen Eiern

bemerkbar macht. Was fur ein Gas deutet er an?

Bedenke, daß Jodwasscrstoff sehr leicht von kom~. Schwefelsäure oxydiert wird.

Ergänze also:

2 I-IJ + 11 1 50 1 ~ 2 11,0 + SO, + ......... ..... .

und 8 HJ 11,50 1 ~.; 11,0 + 4 J, + .............. .

9. In einem RggJ. I i\Isp. ,atriumjodid in 3 cm l des\. Wasser au fl ösen und Sil bernitratlösung

zutropfcn. Beobachtung? Aussehen und Zus:lrnmcnsetzung des N. ?

Ergänze: NaJ + AgNO) ~ .............. .

Prufe, ob sich das Jodsilber auch in Salmiakgeist wiedcr au fl ösen l:ißt! Unterschied

gegcnuber Silberchlorid und Silberbromid?

18. Ammon iak und Ammoniums a lze

Eigenschuften des Ammoniaks - Ammoniakwasser

als ßase - Untersuchung des Salmiaks

1. In einem RggJ. befindet sich (käu fl icher) "Salmiakgeist"·.

:1) Stelle scinen Geruch fest (/lorsichlf)!

b) Bringe ein nasses rotes Lackmuspapier an die Mundung des RggJ.1 Beobachtung?

c) J lalte einen Glass!ab, an dem ein Tr. konz. Salzsäure h:ingt, ubcr die l\Iündung

des RggJ.! Beobachtung?


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Ammoniak und Ammoniumsalze 39

\ Vclch cs G:IS entwei cht (schon bei Rallllltempcmtur, erst recht aber beim

Erhitzen) aus dcm Salmiakgeist ? Wie muß also die chemische Be7.eichnung fur

"Salmiakgeist" richtig heißen? \\' oher ist der Geruch des Gascs noch bc~

kannt ?

In cinem Rggl. mchrcre Msp. Hornspänc (?) oder Cl nlgc ß röckelchcll gc- 2.

trocknctcs l liihnerciweiß ("Ei albumin") mit dcr glcichcn :\1cnge Löschkalk

( = Ca(O I-I )~) crhitzcn. Pf(i fc die en tweiehendcn Diimpfc (Farbe, Geruch?)

wie bei V. I b) und c), ob sie Ammoniak enthalten. Wcnn ja, welche Elemente

müssen dann an dcr Zusammensctzung der Eiweißstoffe bctcil igt sein? Wer

bcsorgt dcren Zcrstörung in der Natur (7.. ß. bei toten rnanzenreslen)?

In cincm Rggl. 7.U 3 cm 3 vcrd. Eiscn(1 I I)-chloridlösung (Farbe, Formel?) cbcn- 3.

soviel Ammoniakwasser fügen und kurz crhit7.en. Bcobaehtung? Farbe und

Bcschaffenheit des N.? Aussehen dcr überstehcnden Fl. ? Was kan n der N . sein?

Ergänzc: Fel++ + 3 Cl- + 3 [N II ~]+ + 3 01-(- ~ ........ , ..... .

Welche loncn cn thält also Ammoniakwasser ? Welche sind für die Fällung des

Eisenhydroxids vcrantwortlich? Wie kom mt cs zur Bi ldung dieser Ionen?

Ergiinze: N lI 3 + lI ~O .!:; • • •• • ••• •••• •• •

In 10 cm 3 Ammoniakwasser, die sieh in einem Porzellanschälchen befinden, 4,

eincn Streifen Lackmuspapier werfen und aus ciner lHirette solangc unter Umrühren

(mit einem Glasstab) Sal7.siilll"e 7.u tropfen lassen, bis die basische Rcaktion

dcr FI. gerade au fgehoben ist (Woran zu erkennen ?). Dann dic FI. vorsichtig

cindampfcn. Was hintcrbleibt?

Ergänze: [NI-I J + + 0 1-1- + 1'(+ + Cl- _ .............. .

Wie hcißt das erhaltene S:llz? Wcr vertritt in ihm das i\IetaJl? Um welche

ReaktiOIl handelt es sich?

a) Gib die Eigenschaften (Aussehen, Geruch, Geschmack) \'on "Salmiak" an! 5.

b) In einem Rggl. S Msp. S:!lrniak mi t S cm 3 Wasse r schüttcln. Tritt Lösung

cin? Vcrfolgc (mit einem Thermometer) dic Tcmperaturiinderung de r Lösung.

Wie reagiert die Lösung auf Lackmuspapier?

c) In einem Rggl. 1 Ms]>. Salmiak erhi tzen. T ritt Sclunclzcn ein? Beobachtc

den Bcschlag im oberen T ei l des Rggl.! Wic nennt man dieses Verh:.ltcn?

a) In einem Rggl. 3 l\lsp. Salmi:lk mit 2 cm 3 starker Schwefelsäure iibergic- 6.

ßen. Bcobachtung? Gcruch des ent wickelten G ,ISCS? Wirkung auf nasses blaues

Lackmuspapier und Verhalten bcim Darüberhauchcn? Wclches Gas entsteht?

b) In ei ncm Rggl. 7.U 3 cm 3 der SaI rniaklösung von V. Sb) Silbernitratlösung

tropfen . Beobachtung? Was ist der N.? Was für ei n 5,1);: ist also Salmiak, d.h.

welchcn Säu rerest enthält es?

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