4.2 Reaktion von Kupfer und Schwefel. Aufgabe. Woran lassen sich chemische Reaktionen erkennen? (2)

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1 Naturwissenschaften - Chemie - Allgemeine Chemie - 4 Chemische Reaktionen (P75300) 4.2 Reaktion von Kupfer und Schwefel Experiment von: Phywe Gedruckt: :59:32 intertess (Version 3.06 B200, Export 2000) Aufgabe Aufgabe Woran lassen sich chemische Reaktionen erkennen? (2) Untersuche das Verhalten von Kupferblech in Schwefeldampf. Raum für Notizen Wenn Sie als Lehrer angemeldet sind, finden Sie nachstehend eine Schaltfläche für Zusatzinformationen. - -

2 Zusatzinformationen Lernziele Kupfer und Schwefel verbinden sich unter Energieabgabe zu einem neuen Stoff. Hierbei findet eine chemische Reaktion statt, was man an der Änderung der Farbe, der Dichte und anderer Eigenschaften erkennen kann. Hinweise zu Aufbau und Durchführung Achten Sie darauf, dass sich genügend Schwefeldampf entwickelt hat, da sonst keine Spontanreaktion eintritt. Andererseits sollte kein Schwefeldampf aus der Reagenzglasöffnung austreten, da dieser sich an Luft entzünden kann. H- und P-Sätze Schwefel: H35: Verursacht Hautreizungen. P302 + P352:BEI KONTAKT MIT DER HAUT: Mit viel Wasser und Seife waschen. Gefahren Schwefel erzeugt beim Erhitzen unangenehm riechende und gesundheitsschädliche Gase. Nach dem Versuch Raum gut lüften! Schutzbrille aufsetzen! Hinweise Der Schmelzpunkt von Kupfer ist in der Tabelle bereits enthalten, da er im Versuch "Stoffeigenschaften - Brennbarkeit, Schmelztemperatur" nicht mit angeführt ist. Methodische Bemerkungen Dieser Versuch dient der Vertiefung und Konkretion des vorhergehenden, da hier direkt an den bekannten oder vorgegebenen Eigenschaften der Ausgangsstoffe und des Produkts gezeigt werden soll, dass eine chemische Reaktion stattgefunden hat. Der energetische Aspekt einer chemischen Reaktion ist den Schülern sicher nicht von sich aus evident, er sollte aber, ausgehend von den Beobachtungen, hier thematisiert werden

3 Entsorgung Das angefallene Kupfersulfid mit Kupferresten kann als Schwermetallabfall entsorgt werden. Im Reagenzglas verbliebene Schwefelreste durch Erhitzen entfernen oder für ähnliche Versuche wiederverwenden

4 Material Material aus "TESS advanced Chemie Set Allgemeine Chemie, CH-" (Bestellnr ) Position Material Schutzbrille, farblose Scheiben Bestellnr Menge 2 Reagenzglas, d = 8 mm, l = 80 mm, 0 Stück () 2 Reagenzglasgestell mit 6 Bohrungen Reagenzglashalter bis d = 22 mm Pulverspatel, Stahl, l = 50 mm Pinzette, l = 30 mm, gerade, stumpf Schere, l = 0 mm, gerade, Spitze rund Chemikalien, zusätzliches Material Position Material Bunsenbrenner mit Nadelventil, Erdgas, DIN-Ausführung Bestellnr Menge Sicherheits-Gasschlauch, DVGW Kupferblech, 00 g Schwefel, Stücke, 500 g Für das Experiment benötigte Materialien - 4 -

5 Aufbau Aufbau Gefahren Schwefel erzeugt beim Erhitzen unangenehm riechende und gesundheitsschädliche Gase. Nach dem Versuch Raum gut lüften! Schutzbrille aufsetzen! Aufbau Fülle das Reagenzglas etwa cm hoch mit Schwefelstückchen (Abb. ) und stelle es in den Reagenzglasständer (Abb. 2). Abb. Abb. 2 Schneide mit einer Schere einen 5 cm langen und 2 cm breiten Streifen aus dünnem Kupferblech zu (Abb. 3). Abb

6 Biege den 5 cm langen Streifen aus dünnem Kupferblech zu einer Rinne zusammen, die in das Reagenzglas passt (Abb. 4). Abb

7 Durchführung Durchführung Ablauf Nimm das Reagenzglas mit dem Reagenzglashalter (Abb. 5) und erhitze es dann von unten bis zu zwei Dritteln seiner Höhe so (Abb. 6), dass der Schwefel siedet und der entstehende Schwefeldampf nicht gleich wieder kondensiert. (Erst den Schwefel, dann das Mittelteil des Reagenzglases erhitzen!) Abb. 5 Abb. 6 Warte, bis das Reagenzglas mindestens zur Hälfte mit Schwefeldampf gefüllt ist. Führe dann mit Hilfe einer Pinzette den zu einer Rinne gebogenen Kupferblechstreifen in das Reagenzglas ein, so dass er mit dem Schwefeldampf in Kontakt gerät (Abb. 7). Abb. 7 Lasse das Reagenzglas abkühlen und betrachte aus der Nähe genau den Kupferblechstreifen. Trage Deine Beobachtungen unter "Auswertung" ein. Entsorgung Entferne mit der Pinzette den Kupferblechstreifen und gib ihn in den Sammelbehälter für Schwermetallabfälle

8 Auswertung Auswertung Frage : Notiere Deine Beobachtungen. Der Schwefel wird flüssig und bildet gelbbraune Dämpfe. Das in den Schwefeldampf gebrachte Kupferblech glüht auf und verwandelt sich in einen schwarzen Stoff, der bei Berührung abbröckelt

9 Fragen und Aufgaben Fragen und Aufgaben Frage : Nenne die Veränderungen, an denen sich zeigt, dass eine chemische Reaktion stattgefunden hat. Das Kupferblech verändert seine Farbe, es verliert den metallischen Glanz und seine Festigkeit. Weiterhin wurde während der Reaktion Energie frei, da das Kupferblech aufglühte. Frage 2: Führe die Stoffeigenschaften des Kupferblechs und des Schwefels in Tabelle an. Benutze hierzu eine Dichtetabelle und eine Tabelle der Schmelzpunkte (z.b. aus den Versuchen "Stoffeigenschaften - Dichtebestimmung" bzw. "Stoffeigenschaften - Brennbarkeit, Schmelztemperatur"). Tabelle Stoff Farbe Dichte (g/cm 3 ) Schmelzpunkt ( C) Schwefel nnnnnnnnnn nnnnnnnnnn nnnnnnnnnn Kupfer nnnnnnnnnn nnnnnnnnnn 083 Kupfersulfid schwarz 4.6 zersetzt sich vor dem Schmelzen - 9 -

10 Tabelle Stoff Farbe Dichte (g/cm 3 ) Schmelzpunkt ( C) Schwefel gelb Kupfer rot-braun Kupfersulfid schwarz 4.6 zersetzt sich vor dem Schmelzen Frage 3: Vergleiche die Angaben mit den Eigenschaften des neu entstandenen Stoffes, die in Tabelle angeführt sind. Zeige hiermit noch einmal genau, dass eine chemische Reaktion stattgefunden hat

11 Das entstandene Kupfersulfid unterscheidet sich in allen angeführten Eigenschaften von Schwefel und Kupfer. Es besitzt eine andere Farbe und eine andere Dichte als die beiden Ausgangsstoffe. Farbe und Dichte des Kupfersulfids entsprechen auch nicht dem "Mittelwert" der beiden Ausgangsstoffe. Zudem ist der Schmelzpunkt völlig anders als bei Kupfer und Schwefel. - -