Versuch 12: Der Ammoniakspringbrunnen - Einleitung

Hirschhornsalz ist ein Backtriebmittel in der Weihnachtsbäckerei. Hirschhornsalz kam zu seinem Namen, da man es angeblich aus geriebenen Hirschgeweihen herstellen konnte. Diese Tatsache hat sich als Irrglaube heraus gestellt, der Name ist dennoch geblieben. Hirschhornsalz ist ein beliebtes Backtriebmittel für schweres flaches Gebäck, weil es den Teig besonders gut treibt. Für hohe Teige, wie z.B. Kuchen ist es weniger geeignet, weil es dort den Geschmack beeinträchtigen kann.

Warum, ergibt sich aus der Chemie des Salzes. Hirschhornsalz besteht überwiegend aus Ammoniumhydrogencarbonat und Ammoniumcarbonat. Erhitzt man Hirschhornsalz zerfällt es in zwei Gase: Kohlenstoffdioxid und Ammoniak. Die Gase treiben das Gebäck. Ammoniak hat einen typischen und eindringlichen Geruch und im hohen Kuchen einen unbeliebten Geschmack. Der geruchsintensive Ammoniak wird meist mit öffentlichen Toiletten assoziiert, die oft nach Ammoniak riechen. Dieser Geruch kann richtig stechend wirken, weshalb man Hirschhornsalz auch als Riechsalz in der Medizin nutzte.

Die Zersetzung des Ammoniumcarbonats zu Ammoniak findet auch bei Raumtemperatur statt und bietet einen stechenden Dampf, der aus der Schwäche oder Ohnmacht helfen kann. Der Ammoniak sorgt - wohldosiert - in der Lunge für einen stärkeren Atemreflex, der bei Schwindel oder Ohnmacht den Kreislauf aktiviert. In der modernen Medizin findet Riechsalz zur ersten Hilfe aber nur noch wenig Verwendung. Nur Onkel Dagobert braucht das Riechsalz noch Heute, wenn mal wieder all sein Geld gestohlen wurde.

Sicherheitssymbole

Demonstrationsversuch Schutzbrille tragen! Im Abzug arbeiten! Gesundheitsschädlich Ätzend Neutralisieren! In den Ausguss geben.

Chemikalien

  • Ammoniumhydrogencarbonat
  • Rotkohlsaft

Materialien

  • gr. Reagenzglas
  • Rundkolben ohne Schliff
  • Stative
  • Pipette
  • 2 durchbohrte Stopfen
  • Becherglas
  • Bunsenbrenner
  • Korkring
  • gewinkeltes Glasrohr
  • Glasrohr mit Verschluss

Durchführung

Man spannt ein großes Reagenzglas oder einen kleinen Erlenmeyerkolben in ein Stativ ein. In das Reagenzglas gibt man 4-5 Spatel Ammoniumhydrogencarbonat (Hirschhornsalz) und setzt einen durchbohrten Stopfen darauf.

In den Stopfen steckt man ein gewinkeltes Glasrohr, dass in den Rundkolben führt. Nun erhitzt man das Reagenzglas mit dem Brenner. Die entstehenden Dämpfe füllen den Rundkolben. Ist der Rundkolben gefüllt verschließt man ihn mit dem zweiten durchbohrten Stopfen, in den man zur innen gewandten Hälfte eine dünne Pipette und zur außen gewandten Hälfte ein Glasrohr mit Verschlussmöglichkeit gesteckt hat.

Das Rohr muss nun verschlossen sein. In ein Becherglas gibt man Wasser und etwas Rotkohlsaft, oder einen anderen Säure/Base-Indikator. Hinter dem Becherglas baut man ein Stativ mit Klemme auf. Die Klemme wird, wie auf dem Bild als Halterung für den Rundkolben dienen.

Ist der Rundkolben eingespannt und taucht das Glasrohr in die Indikatorlösung kann der Verschluss des Glasrohres geöffnet werden.

Entsorgung

Die schwach alkalische Lösung wird neutralisiert und in den Ausguss gegeben.

Ergebnisse

Im Reagenzglas wird das Hirschhornsalz thermisch zersetzt.

NH4HCO3(s) → CO2(g) + NH3(g) + H2O(g)

Der entstehende Ammoniak wird im Rundkolben aufgefangen. Im eingespannten Rundkolben befindet sich nun eine geschlossene Atmosphäre, die überwiegend aus Ammoniak besteht. Öffnet man den Hahn strömt das Wasser das Glasrohr hoch in den Rundkolben. Das durch das Erhitzen noch erwärmte Gas kühlt sich im Rundkolben ab, wodurch es weniger Raum einnimmt. Es entsteht ein Unterdruck. Das Wasser aus dem Becherglas wird in den Kolben gedrückt.

Sollte dieser Vorgang nur schleppend verlaufen lässt er sich mit einem Eiswürfel beschleunigen. Trifft das Wasser in den Rundkolben verläuft die Reaktion noch schneller. Ammoniak löst sich sehr gut in Wasser. Ein Liter Wasser löst bei 0°C 1176 Liter und bei 20°C 702 Liter Ammoniakgas, weshalb das Wasser weiter in den Kolben strömt.

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH-

Die OH--Ionen werden durch den Farbumschwung des Indikators angezeigt.

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Hinweise

Ammoniakdämpfe sind stark ätzend! Den Rundkolben nur im Abzug füllen! Bei dem Versuch entsteht ein merklicher Unterdruck im Rundkolben. Nur vollkommen beschädigungsfreie Rundkolben ohne Schliff verwenden!

Versuchsvideo

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Versuchsbild

Bild zu Versuch: Der Ammoniakspringbrunnen

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NEU

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