Experiment des Monats August 2012 Dissoziation von Ammoniak

Chemische Gleichgewichte sind temperaturabhängig. Das gilt auch für Dissoziationsgleichgewichte, insbesondere dem von Ammoniak. Durch Farbindikatoren mit Umschlagbereichen um pH 7 lässt sich diese Reaktion sichtbar machen. Das Experiment ist auch als Projektionsversuch geeignet.

Geräte und Chemikalien:
2 Erlenmeyerkolben oder Bechergläser, Heizplatte
5%ige Ammoniak-Lösung, 1%ige Phenolphthalein-Lösung

Durchführung:
Zu 50 ml Wasser 10 Tropfen Phenolphthalein-Lösung geben. Nun so lange Ammoniak-Lösung zutropfen, bis eine deutliche rosa-Färbung sichtbar ist. Die Lösung auf zwei Erlenmeyer-Kolben (bzw. Bechergläser) verteilen.
Eine Lösung erhitzen (Abb. 1; nicht bis zum sieden, denn dann würde zu viel NH₃ entweichen). Dabei entfärbt sich die Lösung fast vollständig (Abb. 2). Beim Abkühlen (lässt sich durch ein kaltes Wasserbad beschleunigen) kehrt die rosa Färbung zurück (Abb. 3).

Erklärung:
Chemische Gleichgewichte sind temperaturabhängig: ΔG = ΔG°+RT·lnK
das gilt auch für die Dissoziation von Ammoniak: NH₃ + H₂O NH₄⁺ + OH^–
Bei steigender Temperatur verschiebt sich das Gleichgewicht in Richtung Ammoniak, d.h. der pH-Wert sinkt. Beim Abkühlen stellt sich die Ausgangslage wieder ein, der pH-Wert steigt und der Indikator verfärbt sich.

Gefahren:
Ammoniak wirkt reizend.

Entsorgung:
Die Lösungen können - nach Neutralisation z.B. mit Salzsäure - zum Abwasser gegeben werden.

Literatur & Links:
Leonard A. Ford: "Chemical Magic", S. 5

Juli 2012: Molisch-Giroud-Reaktion

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Seite erstellt am: Mittwoch, 1. August 2012, A. Schunk, Charité - Universitätsmedizin Berlin.  

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