Kohlensäure - Herstellung im Chemieversuch

Grundsätzliches über Kohlensäure

Bei der Herstellung von Kohlensäure sollten Sie immer an Folgendes denken:

• Die Kohlensäure ist, wie jeder weiß, der eine Sprudelflasche öffnet, sehr unstabil. Bei Raumtemperatur entsteht so gut wie keine Kohlensäure, also H₂CO₃, Sie bekommen fast ausschließlich CO₂-Moleküle, die nach und nach aus dem Wasser perlen.
• Sie bekommen also, wenn Sie Kohlendioxid in Wasser leiten, Sprudelwasser, das aber zu einem geringen Teil auch gelöstes CO₂ enthält und somit auch Kohlensäure ist.
• Generell sollten Sie die Versuche so anlegen, dass Sie CO₂ in Wasser einleiten, dem eine Indikatorflüssigkeit zugesetzt ist, z. B. Lackmus. Wenn sich die Flüssigkeit nach dem Einleiten des Gases verfärbt, ist das ein Beweis dafür, dass eine Säure entstanden ist. Geben Sie dann Bariumhydroxid-Lösung dazu oder leiten das Gas in diese ein, um den Beweis von Kohlenstoff zu erbringen.

Möglichkeiten der CO₂-Herstellung

• Grundsätzlich können Sie fossile Brennstoffe verbrennen, die Abgase leiten Sie über einen Schlauch in das Indikatorwasser.
• Ein anderer Weg ist es, wenn Sie Carbonate mit Säuren versetzen und das Prinzip, dass eine starke Säure eine schwache verdrängt, zur Herstellung von CO₂ verwenden.
• Sie können Kohlensäure auch enzymatisch herstellen, indem Sie Hefe mit Zucker mischen und gären lassen. Leiten Sie das entstehende Gas durch die Indikatoren, um nachzuweisen, dass Kohlensäure entstanden ist.

Herstellung von Kohlensäure im Kippschen Apparat

Ein Kippscher Apparat besteht aus 3 übereinandergesetzten Glasballons. Der oberste ist mit einem Steigrohr mit dem untersten verbunden, zwischen dem mittleren und dem unteren ist ein Sieb, damit keine festen Stoffe in den unteren Behälter fallen können. Vom mittleren Behälter gibt eine Abzweigung mit einem Absperrhahn. Dort wird nach der Herstellung das Kohlendioxid in das Indikatorwasser abgeleitet.

1. Füllen Sie in den mittleren Behälter Calciumcarbonat ein und in den oberen Salzsäure. Öffnen Sie das Ventil, das die Leitung zum Indikatorwasser blockiert. Dadurch fließt die Säure in den unteren Behälter und steigt weiter in den mittleren Behälter. Schließen Sie das Ventil, sobald die Salzsäure das Carbonat überflutet hat.
2. Da nun aus dem Calciumarbonat das CO₂ entfernt wird, entsteht in dem mittleren Behälter dieses Gas, der Druck steigt und die Säure wird zurück in den unteren Behälter und wieder in den Oberen gedrückt.
3. Öffnen Sie nun wieder das Ventil, das CO₂ strömt in das Indikatorwasser, Sie sehen, dass eine Säure entstanden ist. Leiten Sie das Gas auch in ein Gefäß mit Bariumhydroxid-Lösung. Es entsteht ein Niederschlag (Bariumcarbonat). Somit haben Sie den Beweis erbracht, dass es sich um Kohlensäure handelt.

Ein Kippscher Apparat wurde früher in Laboren zur Herstellung von Kohlendioxid und Kohlensäure verwendet, als es noch kein Flaschengas gab.