Fritz Klatte, Hermann Staudinger und das PVC

Fritz Klatte, Hermann Staudinger und das PVC
M8
Experiment Lösungsblatt für Lehrende – Seite 1
Ist Chlor drin?
Während der Verbrennung entstehen im Kolben dichte Nebel, die beim Schütteln verschwinden. Beim Verbrennen des PVCs bildet sich Chlorwasserstoff, der mit dem Wasserdampf im
Kolben unter Bildung von Tröpfchen reagiert. Durch das Schütteln werden die Tröpfchen in das
Wasser überführt. Dabei entsteht Salzsäure.
Chlorwasserstoff (gasförmig) + Wasser (flüssig) à Salzsäure (gelöst)
Aufgaben zum Experiment
Aufgabe 1
Steckbrief von Chlorwasserstoff:
Salzsäuregas, farblos, stechend riechend, gasförmig bei Raumtemperatur, Schmelzpunkt
-114 °C, Siedepunkt -85 °C, gut löslich in Wasser, ätzend, in hohen Konzentrationen giftig, reizt
Schleimhäute und die Atemwege, herstellbar aus Wasserstoff und Chlor (Chlorknallgas).
Steckbrief von Salzsäure:
farblose Flüssigkeit, Hauptbestandteil der Magensäure, flüssig bei Raumtemperatur, ätzend,
zunächst hergestellt aus konzentrierter Schwefelsäure und Kochsalz (daher der Name), bildet
konzentriert an feuchter Luft Nebel, enthält verdünnt hydratisierte H+- und Cl–-Ionen, keine
HCl-Moleküle, daher guter elektrischer Leiter, Dichte 1,16 g/ml (32-prozentige Salzsäure),
Schmelzpunkt -25 °C (32-prozentige Salzsäure), Siedepunkt 83–90 °C, keine höhere Konzentration als 36 % in Wasser möglich.
Aufgabe 2
Warum verdrängt man die Luft im Kolben vor der Verbrennung durch Sauerstoff?
Sauerstoff fördert die Verbrennung. Daher verbrennt das PVC schneller und vollständiger.
Aufgabe 3
Beschrifte die Abbildung und erkläre die Farbänderung des pH-Papiers.
(1) Verbrennungslöffel, (2) Nebeltröpfchen aus Chlorwasserstoff, (3) PVC-Probe, (4) destilliertes Wasser, nach dem Schütteln Salzsäure.
Aufgabe 4
Durch das Schütteln wird der beim Verbrennen gebildete Chlorwasserstoff im Wasser gelöst.
Es entsteht Salzsäure, die den Indikator rot färbt.
Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik:
Fritz Klatte, Hermann Staudinger und das PVC
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Experiment Lösungsblatt für Lehrende – Seite 2
Beilsteinprobe
Aufgaben 1, 2 und 3
Hinweis:
Aus ihrem Verhalten beim Erhitzen oder Entzünden lassen sich bereits viele Kunststoffe identifizieren. Bei der Beilstein-Probe emittieren Kupferhalogeniddämpfe in der Hitze grünes Licht.
Sie entstehen nur dann, wenn der Kunststoff ein Halogen enthält. Das ist bei Kunststoffen wie
PVC, PVDF (Polyvinylidenfluorid) oder PTFE (Polytetrafluorethylen) der Fall.
Um zu verhindern, dass beim Erhitzen die Stoffe unangenehm verpuffen (und um die typische
Flammenfärbung zu erreichen), nimmt man nur kleine Proben und erhitzt sie langsam. Da bei
halogenierten Stoffen schädliche Dämpfe entstehen, müssen die Experimente unbedingt im
Abzug durchgeführt werden.
Stoff
Kabelisolierung
Ausgang der
Beilstein-Probe
Grüne Flamme
Symbol
03
PVC
Gefrierbeutel
-04
PE-LD
Quarkbecher
-06
PS
Kochsalz
Grüne Flamme
Tragetasche
--
--
06
PS
Aufgabe 4
Überlege, warum die Kunststoffe durch Symbole gekennzeichnet werden.
Die Symbole dienen dazu, die verschiedenen Materialien zu kennzeichnen. So soll der Aufwand beim Sortieren (Recycling) verringert und erreicht werden, dass möglichst sortenreine
Produkte in den Wiederverwertungskreislauf gelangen.
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