Demonstration von Natrium in der Wasserchemie

Die Demonstration der Natrium-in-Wasser-Chemie veranschaulicht die Reaktivität eines Alkalimetalls mit Wasser. Dies ist eine unvergessliche Demonstration, die eine spektakuläre Reaktion für die Schüler hervorruft. Trotzdem kann es sicher durchgeführt werden.

Was zu erwarten ist

Ein kleines Stück Natriummetall wird in eine Schüssel mit Wasser gegeben. Wenn dem Wasser ein Phenolphthalein-Indikator zugesetzt wurde, hinterlässt das Natrium beim Sputtern des Metalls eine rosa Spur und reagiert. Die Reaktion ist:

2 Na + 2 H₂O → 2 Na⁺ + 2 OH^- + H₂(G)

Die Reaktion ist besonders heftig, wenn warmes Wasser verwendet wird. Die Reaktion kann geschmolzenes Natriummetall versprühen und das Wasserstoffgas kann sich entzünden. Treffen Sie daher bei der Durchführung dieser Demonstration geeignete Sicherheitsvorkehrungen.

Sicherheitsvorkehrungen

• Verwenden Sie niemals ein Stück Natrium, das größer als eine Erbse oder ein Radiergummi ist.
• Tragen Sie eine Schutzbrille.
• Führen Sie das Experiment hinter einer durchsichtigen Sicherheitsbarriere oder in einiger Entfernung von den Schülern durch.

Materialien

• Natriummetall unter Mineralöl gelagert
• Ein 250-ml-Becherglas, zur Hälfte mit Wasser gefüllt
• Phenolphthalein (optional)

Verfahren

1. Geben Sie ein paar Tropfen Phenolphthalein-Indikator in das Wasser im Becher. (Optional)
2. Möglicherweise möchten Sie den Becher auf einen Overhead-Projektor oder eine Videoleinwand stellen, auf der Sie den Schülern die Reaktion aus der Ferne zeigen können.
3. Verwenden Sie mit Handschuhen einen trockenen Spatel, um ein sehr kleines Stück (0,1 cm) zu entfernen³) Natriummetall aus dem im Öl gelagerten Stück. Geben Sie das nicht verbrauchte Natrium in das Öl zurück und verschließen Sie den Behälter. Sie können das kleine Metallstück mit einer Zange oder Pinzette auf einem Papiertuch trocknen. Möglicherweise möchten Sie den Schülern gestatten, die Schnittfläche des Natriums zu untersuchen. Weisen Sie die Schüler an, dass sie sich die Probe ansehen können, das Natriummetall jedoch nicht berühren dürfen.
4. Lassen Sie das Stück Natrium ins Wasser fallen. Sofort zurücktreten. Während sich Wasser in H auflöst⁺ und OH^-, Wasserstoffgas wird entwickelt. Die zunehmende Konzentration von OH^- Ionen in der Lösung erhöhen den pH-Wert und lassen die Flüssigkeit rosa werden.
5. Nachdem das Natrium vollständig reagiert hat, können Sie es mit Wasser spülen und in den Abfluss spülen. Tragen Sie weiterhin einen Augenschutz, wenn Sie die Reaktion entsorgen, nur für den Fall, dass noch etwas nicht umgesetztes Natrium vorhanden ist.

Tipps und Warnungen

Manchmal wird diese Reaktion mit einem kleinen Stück Kaliummetall anstelle von Natrium durchgeführt. Kalium ist noch reaktiver als Natrium. Verwenden Sie daher bei der Substitution ein sehr kleines Stück Kaliummetall und erwarten Sie eine potenziell explosive Reaktion zwischen Kalium und Wasser. Seien Sie äußerst vorsichtig.