Versuch 93: Herstellung von Chlorgas - Einleitung

Chlor für sich ist ein starkes Gift. Chlor selber findet man selten in der Umwelt. Chlorverbindungen begegnen uns dagegen sehr häufig. Als erstes ist natürlich das Kochsalz (Natriumchlorid) zu nennen.

Chlorkohlenwasserstoffe sind Lösungsmittel, die den Vorteil haben nicht (oder nur schwer) brennbar zu sein. Sie stehen aber im Verdacht karzinogen zu sein. Chlorbleiche wurde früher zum Bleichen von Papier verwendet. Beim Bleichen mit Chlorbleiche entstehen umweltgefährdende Stoffe, weshalb man heute lieber chlorfrei mit Peroxiden und Perboraten bleicht.

Das Polyvinylchlorid (PVC) ist ein Kunststoff, der (schlußendlich) aus Chlor und Ethen hergestellt wird. Er ist gut isolierend, ungiftig, rostet nicht, ist schwer durch andere Chemikalien angreifbar und schwer entflammbar.

Sollte es bei einem Brand dennoch zu einer Verbrennung des PVC kommen, entsteht dabei allerdings ätzendes Chlorwasserstoffgas. Chlor und Chlorverbindungen haben also Vor-, wie auch Nachteile. Die Grundlage für all diese Verbindungen, das Chlor lässt sich mit dem vorliegenden Experiment herstellen.

Sicherheitssymbole

Demonstrationsversuch Schutzbrille tragen! Im Abzug arbeiten! Gesundheitsschädlich Giftig Ätzend Wasser-/Umweltgefährdend Schwermetalle im Sammelgefäß sammeln oder umwandeln. Neutralisieren!

Chemikalien

  • Kaliumpermanganat
  • konzentrierte Salzsäure
  • Kaliumhydroxidlösung(w<25%)

Materialien

  • Gasentwickler
  • Plastikschlauch
  • Uhrglas
  • Becherglas
  • Stativ
  • Erlenmeyerkolben mit Ableitung
  • Standzylinder

Durchführung

Der gesamte Versuch wird im Abzug aufgebaut. In einen Erlenmeyerkolben mit Ableitungsrohr werden 4 Spatel Kaliumpermanganat gegeben. Auf den Kolben steckt man einen Gasentwickler. Manche Modelle müssen vorher in einen durchbohrten Stopfen gesteckt werden. Die gesamte Apparatur wird durch Verbindung mit einem Stativ stabilisiert.

Aus dem Ableitungsrohr führt man einen Plastikschlauch in den Standzylinder. Zum Verschließen des Standzylinders wird ein Uhrglas bereit gehalten.

Der Gasentwickler wird zur Hälfte mit konzentrierter Salzsäure gefüllt. Dabei muss der Zulaufhahn natürlich unbedingt geschlossen sein. Um nach dem Befüllen des Standzylinders überschüssiges Chlor aufzufangen gibt man in ein Becherglas Kaliumhydroxidlösung.

Die Reaktion wird gestartet, indem man langsam kleine Mengen Salzsäure in den Erlenmeyerkolben laufen lässt. Im Video verwenden wir verdünnte Salzsäure, was die zugegebenen Mengen erhöht. Lässt die Reaktion im Kolben nach kann wieder etwas Salzsäure hinzu gegeben werden.

Der Stanzylinder füllt sich mit grünem Chlorgas. Ist der Zylinder voll verschließt man ihn mit dem Uhrglas und hängt den Schlauch in das Glas mit der Kaliumhydroxidlösung. Der Schlauch muss über die Lösung gehangen werden, nicht in sie tauchen.

Entsorgung

Die Manganlösung wird neutralisiert und in den Sammelbehälter für Schwermetalllösungen gegeben. Die Kaliumhydroxidlösung wird neutralisiert und in den Ausguss gegeben. Die chlorenthaltenden Behälter sollten unter dem Abzug gereinigt werden.

Ergebnisse

Bei Säurezugabe brodelt das Kaliumpermanganat auf. Es bildet sich ein grünes Gas, das Chlorgas.

Kaliumpermanganat oxidiert die Chloridionen der Salzsäure zu Chlor. Dabei wird das Kaliumpermanganat zu Mangan(II)-Ionen reduziert.

2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

Hinweise

Bei diesem Versuch entsteht giftiges Chlorgas. Der Versuch muss in einem Abzug durchgeführt werden.

Versuchsbild

Bild zu Versuch: Herstellung von Chlorgas

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