Bereits in der Antike nutzte man die Natursoda aus den unterägyptischen Natronseen oder die Pflanzensoda, die man durch Auslagen der Aschen von Strandpflanzen gewonnen hatte, zur Körperpflege, zur Reinung und zum Bleichen der Kleidung und nicht zuletzt für die Glashertellung. Ebenso wie die Pottasche, das Kaliumcarbonat, das man durch eindampfen von Holzaschenlauge in "Pötten" gewann, fand die Soda Anwendung als milde Base. Andererseits sind diese Stoffe typische Salze, wie sie aus der Vereinigung von Säuren mit Basen hervorgehen. Der französische Gelehrte G.F. Rouelle (1703-1770), 1742 Professor am Botanischen Garten in Paris und 1744 Mitglied der Pariser Akademie der Wissenschaften, unterschied in seinen Arbeiten über die Natur der Salze (1744-1754) "...mittlere oder neutrale Salze, wo die Base genau durch die Säure neutralisiert ist..." (so das Kochlsalz oder das Glaubersalz) und die sauren oder die basischen Salze, die durch die Stärke der Säure- oder Basenkomponente ihre spezifischen Eigenschaften erhalten. Zu den sauren Salzen zählen die Hydrate des Magnesium(II)- und Eisen(III)-chlorids, zu den basischen Soda, Pottasche und die Alkalisalze der Pflanzensäuren.
Geräte:
2 Reagenzgläser, Reagenzglashalter, Gasbrenner, Eisbad, Pipetten
Chemikalien:
Natriumacetat Trihydrat
Magnesiumchlorid Hexahydrat
Ethanol
Phenolphthalein
Methylrot
Hinweis:
Vorsicht! Magnesiumchlorid ist sehr hygroskopisch!
Durchführung:
(I) Man füllt ein Reagenzglas zu etwa einem Drittel mit Natriumacetat Trihydrat, fügt 4 Tropfen alkoholische Phenolphthaleinlösung hinzu und erhitzt vorsichtig. In kurzer Zeit schmilzt das Salz in seinem Kristallwasser und die Flüssigkeit färbt sich kräftig rosa. Beim Abkühlen im Eisbad entsteht wieder festes Salz und die Farbe ist verschwunden.
(II) Man füllt ein Reagenzglas zu etwa einem Drittel mit Magnesiumchlorid Hexahydrat, fügt 4 Tropfen alkoholische Methylrotlösung hinzu und erhitzt vorsichtig. In kurzer Zeit schmilzt das Salz in seinem Kristallwasser und die Flüssigkeit färbt sich rot. Beim Abkühlen im Eisbad entsteht wieder festes Salz und die Farbe soll zu gelb wechseln. Da es bei mir nicht der Fall war, habe ich eine sehr kleine Menge Natronlauge hinzugefügt, das zu viel vorhandene Wasser durch Erwärmen verdampft und beim Abkühlen ergab sich eine rosa-gelbe Farbe.
Es ist wichtig, reine Salze zu benutzen. Ein Überschuss an Säure oder Base, wenn man die Salze selbst hergestellt hat, kann den Versuch misslingen lassen!
Entsorgung:
Die fest gewordenen Salze kann man wieder durch Erwärmen flüssig machen, auf ein Blech gießen und in den Hausmüll werfen. Oder die Salze in Wasser lösen und in den Abfluss spülen.
Erklärung:
(I) In wässrger Lösung ist Natriumacetat vollständig dissoziiert und das Gleichgewicht liegt auf der rechten Seite der Gleichung. Das Hydroxid-Ion färbt das Phenolphthalein rosa. In den festen Kristallgitterverband des Acetats kann der Indikator aber nicht eindringen wird deshalb farblos, wenn das Salz wieder kristallisiert.
CH3COO- + H2O → CH3COOH + OH-
(II) Magnesiumchlorid Hexahydrat ist eine Brönstedt-Säure und reagiert in wässriger Lösung wie folgt:
[Mg(H2O)6)]2+ + H2O → [Mg(H2O)5)(OH)]+ + H3O+
Durch das Schmelzen des Salzes im eigenen Kristallwasser verschiebt sich das Gleichgewicht auf die rechte Seite, sodass die Oxoniumionen den Indikator Methylrot zu rot verfärben. Im festen Salz liegt der Indikator wieder in seiner Grundfarbe Gelb vor.
Bilder:
Festes Natriumacetat im Reagenzglas versetzt mit Phenolphthaleinlösung
Es schmilzt und färbt sich rosa
Die Lösung ist stark rosa geworden
Beim Abkühlen verschwindet die Farbe langsam
Das feste Salz ist wieder farblos.
Magnesiumchlorid mit etwas Methylrot-Lösung
Nach dem Erhitzen ist alles geschmolzen und rot. Nach diesem Foto habe ich etwas NaOH-Lösung zugetropft.
Beim Abkühlen ändert sich die Farbe zu schweinchenrosa-gelb. Die reine gelbe Farbe konnte ich nicht erzielen.
Literatur:
Chemische Kabinettstücke, Versuch 55.