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6 Chlorwasserstoff-Gas und Wasser (Springbrunnen)

Chlorwasserstoff: Summenformel HCl, polare Atombindung, Gas, stechender Geruch 

Chlorwasserstoff: Lewis-Formel der polaren Bindung

Wasser: Summenformel H₂O, polare Atombindung, Flüssigkeit, geruchslos

Wasser: Lewis-Formel mit polaren Bindung

a) Versuch:

Springbrunnenversuch: Chlorwasserstoff-Gas und Wasser

b) Beobachtung:
Das Wasser „schießt“ bergauf in den Rundkolben. Die Indikatorfarbe schlägt nach rot/gelb um. Die rote wässrige Lösung ist geruchlos.

c) Reaktionsgleichung – Struktur/Lewisformel:

Theoretisch gibt es zwei Möglichkeiten, wie Wasser und Chlorwasserstoff reagieren können.

  1. Formuliere einmal diese zwei Möglichkeiten als Reaktionsgleichung mit Strukturformeln. 
  2. Entscheide, welche dieser beiden möglichen Reaktionen tatsächlich abläuft. Falls du nicht drauf kommst, gehe zurück zum Thema: Säure-Stärke 

Nachweis der gebildeten Ionen:

  • Leitfähigkeitsmessung
  • durch Elektrolyse: An der Anode (+-Pol) entsteht dabei Cl₂-Gas. Somit müssen in der verdünnten Salzsäure Chlorid-Ionen (Cl⁻-Ionen) vorliegen.

Aufbau: Elektrolyse von Salzsäure

  • durch Indikator: Die Gelbfärbung bei Bromthymolblau zeigt Oxonium-Ionen (H₃O⁺) an. 

Reaktionsgleichung Zusammenfassung

Verdünnte Salzsäure enthält hydratisierte Oxonium- und Chlorid-Ionen und Wassermoleküle.


d) Protolyseschema

Formuliere für diese Reaktion einmal das Protolyseschema: 

e) Erklärung:
Chlorwasserstoff-Gas reagiert mit Wasser. Im Zylinder entsteht ein Unterdruck. Die Oxonium-Ionen färben den Universalindikator/Bromthymolblau rot/gelb.

 Salzsäure: = wässrige Lösung des Gases Chlorwasserstoff

 

Wenn man sehr viel HCl-Gas in Wasser einleitet, reagieren nicht mehr alle HCl-Moleküle mit den H₂O-Molekülen. Diese HCl-Moleküle liegen „gelöst“ vor. Es ist so „rauchende“ bzw. konzentrierte Salzsäure entstanden.

  Leitfähigkeit Geruch Indikatorpapier Teilchen
verdünnte Salzsäure + - rot H₂O, H₃O⁺, Cl⁻
rauchende Salzsäure + + rot H₂O, H₃O⁺, Cl⁻, HCl