Versuch 79: Qualmende Socken - Einleitung

Bei Autorennen qualmen die Reifen, manch einem Mitmenschen qualmt der Kopf beim Denken und wenn man von qualmenden Socken spricht dann hat das meistens mit üblen Ausdünstungen nach langen Märschen zu tun. Mit dem chemischen Experiment „Qualmende Socken“ lassen sich eindeutig die Socken qualmen lassen, ohne dafür auf Wanderschaft zu gehen.

Dabei zeigt der Versuch anschaulich, was man in der Protolyse-Chemie (Reaktionen der Säuren und Basen) als Neutralisation bezeichnet. Säuren und Basen führen Protolysereaktionen durch, sie übertragen untereinander Protonen. Diese Reaktionen ergeben in vielen Fällen (am Äquivalenzpunkt / Neutralisationspunkt) ein Salz.

Natürlich gibt es zahlreiche Beispiele für Protolysereaktionen und bei allen wird der (ehemalige) Schüler oder die Schülerin an Gläser voller Flüssigkeiten denken.

Die qualmenden Socken kommen ohne das Zusammenschütten von Flüssigkeiten aus. Sie zeigen die Protolyse also in direkter Form. Lassen wir davon aber das Experiment selbst sprechen.

Sicherheitssymbole

Demonstrationsversuch Schutzbrille tragen! Im Abzug arbeiten! Schutzhandschuhe tragen! Neutralisieren! In den Abfall geben.

Chemikalien

  • Salzsäure 20%
  • Ammoniaklösung 20%

Materialien

  • 2 Socken
  • 2 Petrischalen
  • 2 Pipetten
  • kleine Glaswanne
  • Plastikhandschuhe

Durchführung

Man gibt mit einer Pipette ca. 50 mL 20%ige Salzsäure in eine Petrischale. In eine andere Petrischale gibt man 50 mL 20% Ammoniaklösung.

Beide Stoffe können die Atemwege und die Augen reizen. Schon das Befüllen der Schalen sollte unbedingt in einem Abzug durchgeführt werden!

Im Abzug sollten die Schalen nicht zu dicht beieinander stehen, um den folgenden Effekt nicht schon vorher zu verraten.

Nun zieht man ein paar Einweghandschuhe an und zieht sich die beiden Socken über die Hände. Zum Starten der Demonstration taucht man eine Hand kurz in die Säure, die andere in die Lauge. Führt man beide Hände zusammen, beginnen die Socken zu qualmen.

Nach Ende des Versuches zieht man vorsichtig die Socken aus und stellt die beiden Petrischalen im Abzug dicht nebeneinander. Über beide Schalen stülpt man ein kleine Glaswanne. Nach kurzem ist die gesamte Wanne mit weißem Nebel gefüllt.

Nach dem Versuch sollten die Handschuhe zügig ausgezogen und die Hände gründlich gewaschen werden.

Entsorgung

Saure und alkalische Lösungen werden neutralisiert und in den Ausguss gegeben. Die Socken werden unter laufendem Wasser ausgespült und im Abfall entsorgt.

Ergebnisse

Bei der vorliegenden Reaktion reagiert eine Säure (Salzsäure) mit einer Lauge bzw. Base (Ammoniaklösung). Zumeist findet diese Reaktion in wässriger Lösung statt.

Man nennt sie Neutralisation, weil dabei aus einer nicht pH neutralen Säure und Lauge ein (zumeist) neutrales Salz und Wasser entstehen.

(NH4)OH + HCl ⇌ NH4+ + OH- + H+ + Cl- ⇌ NH4Cl + H2O

Salzsäure und Ammoniaklösung haben die Eigenschaft, dass sie nicht nur in der Lösung sauer bzw. alkalisch reagieren, sondern sowohl Ammoniak, als auch Chlorwasserstoff (HCl) sind eigentlich Gase, die in ihrer gebräuchlichen Form lediglich in Wasser gelöst sind. Diese Gase verdampfen langsam aus den entsprechenden Lösungen und reagieren miteinander, wenn sie sich in der Luft begegnen. Auch hier entsteht das selbe Salz, das als weißer Nebel sichtbar wird: Ammoniumchlorid.

NH3 + HCl → NH4Cl

Dieser Stoff ist auch der weiße Belag, den man im Labor häufig am Rand der betreffenden Vorratsflaschen findet, wenn man sie länger nicht benutzt hat.

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Hinweise

Ammoniak und Salzsäuredämpfe reizen die Augen und Schleimhäute. Der Versuch muss im Abzug durchgeführt werden.

Versuchsvideo

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Versuchsbild

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