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Flammenfärbung

Details

Details: Veröffentlicht am Samstag, 26. Februar 2011 10:41; Geschrieben von Manfred Seidl

Versuchsbeschreibung:

Verschiedene Metallsalze, die sich in Petrischalen befinden, werden angezündet.

Verwendete Chemikalien:

Chemikalie	Symbole	EUH- / H- / P-Sätze	Menge
Methanol, CH₄O Synonyme: Methylalkohol, Holzgeist M: 32.04 g/mol CAS-Nr.: 67-56-1 EG-Nr.: 200-659-6 WGK: 1	Gefahr	H225: Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. H331: Giftig bei Einatmen. H311: Giftig bei Hautkontakt. H301: Giftig bei Verschlucken. H370: Schädigt die Organe. P210: Von Hitze/Funken/offener Flamme/heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen. P233: Behälter dicht verschlossen halten. P280: Schutzhandschuhe/ Schutzkleidung/ Augenschutz/ Gesichtsschutz tragen. P302 + P352: BEI KONTAKT MIT DER HAUT: Mit viel Wasser und Seife waschen.	100mL
Natriumchlorid, NaCl Synonyme: Kochsalz M: 58.44 g/mol CAS-Nr.: 7647-14-5 EG-Nr.: 231-598-3 WGK: 1		-	5g
Borsäure, H₃BO₃ M: 61,83 g/mol CAS-Nr.: 10043-35-3 EG-Nr.: 233-139-2 Reproduktionstoxizität-Cat.: 1B WGK: 1	Gefahr	H360FD: Kann die Fruchtbarkeit beeinträchtigen. Kann das Kind im Mutterleib schädigen. P201: Vor Gebrauch besondere Anweisungen einholen. P308 + P313: BEI Exposition oder falls betroffen: Ärztlichen Rat einholen/ärztliche Hilfe hinzuziehen.	5g
Lithiumchlorid, LiCl M: 42.39 g/mol CAS-Nr.: 7447-41-8 EG-Nr.: 231-212-3 WGK: 1	Achtung	H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. H315: Verursacht Hautreizungen. H319: Verursacht schwere Augenreizung. P302 + P352: BEI KONTAKT MIT DER HAUT: Mit viel Wasser und Seife waschen. P305 + P351 + P338: BEI BERÜHRUNG MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.	5g
Schwefelsäure 95-97%, H₂SO₄ Synonyme: konz. Schwefelsäure, Schwefelsäure konz. M: 98.08 g/mol CAS-Nr.: 7664-93-9 EG-Nr.: 231-639-5 WGK: 1	Gefahr	H290: Kann gegenüber Metallen korrosiv sein. H314: Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. P280: Schutzhandschuhe / Schutzkleidung / Augenschutz / Gesichtsschutz tragen. P301 + P330 + P331: BEI VERSCHLUCKEN: Mund ausspülen. KEIN Erbrechen herbeiführen. P309: BEI Exposition oder Unwohlsein: P310: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen. P305 + P351 + P338: BEI BERÜHRUNG MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.	10 Tropfen

Chemikalie

Symbole

EUH- / H- / P-Sätze

Menge

Methanol, CH₄O

Synonyme: Methylalkohol, Holzgeist
M: 32.04 g/mol

CAS-Nr.: 67-56-1
EG-Nr.: 200-659-6

WGK: 1

GHS 02 - Flamme

GHS 06 - Totenkopf mit gekreuzten Knochen

GHS 08 - Gesundheitsgefahr

Gefahr

H225: Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar.

H331: Giftig bei Einatmen.

H311: Giftig bei Hautkontakt.

H301: Giftig bei Verschlucken.

H370: Schädigt die Organe.

P210: Von Hitze/Funken/offener Flamme/heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen.

P233: Behälter dicht verschlossen halten.

P280: Schutzhandschuhe/ Schutzkleidung/ Augenschutz/ Gesichtsschutz tragen.

P302 + P352: BEI KONTAKT MIT DER HAUT: Mit viel Wasser und Seife waschen.

100mL

Natriumchlorid, NaCl

Synonyme: Kochsalz
M: 58.44 g/mol

CAS-Nr.: 7647-14-5
EG-Nr.: 231-598-3

WGK: 1

Borsäure, H₃BO₃

M: 61,83 g/mol

CAS-Nr.: 10043-35-3
EG-Nr.: 233-139-2

Reproduktionstoxizität-Cat.: 1B
WGK: 1

GHS 08 - Gesundheitsgefahr

Gefahr

H360FD: Kann die Fruchtbarkeit beeinträchtigen. Kann das Kind im Mutterleib schädigen.

P201: Vor Gebrauch besondere Anweisungen einholen.

P308 + P313: BEI Exposition oder falls betroffen: Ärztlichen Rat einholen/ärztliche Hilfe hinzuziehen.

Lithiumchlorid, LiCl

M: 42.39 g/mol

CAS-Nr.: 7447-41-8
EG-Nr.: 231-212-3

WGK: 1

GHS 07 - Ausrufezeichen

Achtung

H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken.

H315: Verursacht Hautreizungen.

H319: Verursacht schwere Augenreizung.

P302 + P352: BEI KONTAKT MIT DER HAUT: Mit viel Wasser und Seife waschen.

P305 + P351 + P338: BEI BERÜHRUNG MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.

Schwefelsäure 95-97%, H₂SO₄

Synonyme: konz. Schwefelsäure, Schwefelsäure konz.
M: 98.08 g/mol

CAS-Nr.: 7664-93-9
EG-Nr.: 231-639-5

WGK: 1

GHS 05 - Ätzwirkung

Gefahr

H290: Kann gegenüber Metallen korrosiv sein.

H314: Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden.

P280: Schutzhandschuhe / Schutzkleidung / Augenschutz / Gesichtsschutz tragen.

P301 + P330 + P331: BEI VERSCHLUCKEN: Mund ausspülen. KEIN Erbrechen herbeiführen.

P309: BEI Exposition oder Unwohlsein:

P310: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen.

P305 + P351 + P338: BEI BERÜHRUNG MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.

10 Tropfen

Verwendete Geräte, Versuchsaufbau:

Dreibein, feuerfeste Unterlage, drei Petrischalen (100mL), Streichhölzer oder Feuerzeug

Reaktionsgleichung:

Leuchterscheinung: Werden Gase oder Dämpfe chemischer Substanzen in einer nicht leuchtenden Flamme oder in einem elektrischen Lichtbogen erhitzt, so strahlen diese Licht aus. Jedes Element hat, trotz einiger Ähnlichkeiten, ein charakteristisches Linienspektrum (Bunsen, Kirchhoff, 1860). Spektrallinien entstehen dadurch, dass die Atome Licht nur in diskreten Quanten (Photonen) ausstrahlen. Der Grund dafür ist die Struktur der Elektronenhülle.

Der Grundzustand eines Atoms ist der stabilste, er ist der Zustand niedrigster Energie. Übergänge zwischen verschiedenen Elektronenbahnen bzw. energetischen Zuständen (Energieniveaus) sind möglich, wenn die Energiemenge, die der Energiedifferenz zwischen den betreffenden Zuständen entspricht, entweder absorbiert (zugeführt) oder in Form von elektromagnetischer Strahlung (Photonen) emittiert (ausgestrahlt) wird. Erhöht sich die Energie eines Atoms und entspricht diese Energiezufuhr dem Energieunterschied zwischen zwei Zuständen E_m (niedriges Energieniveau) bzw. E_n (hohes Energieniveau), dann wird ein Elektron auf die höhere Bahn (E_n) angehoben.

Kehrt das Elektron in den günstigeren Zustand (E_m) zurück, wird die Energiedifferenz (E_diff. = E_n - E_m) als Licht (Photonen) ausgestrahlt.

Mit Hilfe der Flammenfärbung werden in der analytischen Chemie (Trennungsgang, Atomabsorbtionsspektroskopie = AAS und Flammenphotometrie) Metalle bzw. Halbmetalle nachgewiesen, wie z.B. Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium, Calcium, Barium und Strontium.

Anregungszustand

Borsäure: Der entstehende Borsäuretrimethylester verbrennt mit grüner Flamme.

Borsäuremethylester

Versuchsdurchführung:

In die Petrischalen kommen zunächst die Stoffe, die angeregt werden sollen. Die Petrischalen werden nun mit Methanol aufgefüllt. Bei der Borsäure gibt man 10 Tropfen Schwefelsäure konz. hinzu. Anschließend wird kurz gerührt und die Gefäße mit Glasdeckeln abgedeckt.

Um den Versuch zu starten, werden die Glasdeckel entfernt und das Methanol mit Hilfe eines Feuerzeuges oder Streichholzes entzündet. Um die Reaktion zu beenden, werden die Glasdeckel wieder auf die Petrischale gelegt.