Nachgewiesene Ionen: Carbonationen
Der Carbonat-Nachweis beruht auf der Reaktion einer Brönsted-Säure mit dem Carbonat-Ion, was zur Bildung und zum Zerfall von Kohlensäure führt, wobei eine Gasentwicklung zu beobachten ist:
Als Nachweisreagenz dient eine verdünnte Salzsäure (c = 1 mol/L). Diese kann als gebrauchsfertige Lösung im Chemikalienhandel bezogen oder durch Verdünnen konzentrierter Salzsäure selbst durch die Lehrkraft hergestellt werden.
Schüler:innen der Sekundarstufen I und II dürfen mit einmolarer Salzsäure arbeiten.
Das Nachweisreagenz kann im Regal/Schrank aufbewahrt werden.
Ein gestrichener Spatel der zu untersuchenden Substanz wird aus ein Uhrglas gegeben.
Anschließend werden etwa 10 Tropfen der verdünnten Salzsäure tropfenweise auf der Probe verteilt.
Das zweite Video (das die Durchführung mit weiteren Substanzen zeigt) ist Teil des Fortbildungsmaterials.Hier geht es zu den aktuellen Terminen.
Die untersuchten Proben sind allesamt weiße Feststoffe, die entweder feinkristallin oder pulvrig vorliegen. Bei Zugabe der verd. Salzsäure ist Folgendes zu beobachten:
Kochsalz: Keine Veränderung
Hirschhornsalz: Gasbildung, Verringerung der Feststoffmenge
Backpulver: Gasbildung, Verringerung der Feststoffmenge
Soda: Gasbildung, Verringerung der Feststoffmenge
Calciumcarbonat: Gasbildung, Verringerung der Feststoffmenge
Zum hier beschriebenen Nachweis von Carbonat-Ionen mithilfe von verdünnter Salzsäure ist die Laborweisheit "Carbonat funktioniert nie!" bekannt. Unserer Erfahrung nach ist der Nachweis für die hier beschriebenen Mengen (gestrichene Spatelspitze) durchaus verlässlich. Sofern Carbonat-Ionen in wässriger Lösung nachgewiesen werden sollen, ist der Nachweis hingegen nicht sehr verlässlich. Hier empfiehlt sich der Einsatz von Teststäbchen zur Bestimmung der Carbonathärte. Ebenso gibt es Testkits zur quantitativen Bestimmung des Carbonatgehalts, welche z. B. im Baumarkt erhältlich ist.
Mortimer, C.; Müller, U.: Das Basiswissen der Chemie.Thieme, Stuttgart (2003)