Die Reaktion der Seife mit Kalzium

Fachdidaktik Chemie ETH Experimentierkurs

Arbeitsblatt + Lösungen

Die Reaktion der Seife mit Kalzium

1.

a) Füllen Sie die Tabelle aus

Probe Anzahl Tropfen

Seifenlösung

Trübung (Ja/Nein) Flocken (Ja/Nein) 1. Destilliertes Wasser

2. Leitungswasser

3. Referenzlösung [Ca(NO3)2

* 4H2O 0.0017 M]

4.

5.

b) Schreiben Sie die Reaktionsgleichung der Reaktion von Seife mit Kalzium-Ionen 2 CnH(n+1)COO^-aq + Ca²⁺aq  Ca(CnH(n+1)COO)2,s

c) Für die Referenzlösung hat man 0.4 g Ca(NO3)2*4H2O in 1 l Wasser gelöst. Berechnen Sie die Konzentration der Ca²⁺-Ionen in der Probe. Molare Masse Ca(NO3)2*4H2O = 236.15 g/mol

0.4 g Ca(NO3)2*4H2O = 0.4/236.15 = 0.0017 mol 0.0017 mol/l Ca²⁺

[Ca²⁺] = 0.0017 M

e) Was kann man anhand der Anzahl Tropfen über die Konzentration der Ca²⁺ Ionen in den Proben aussagen?

Obwohl wir die genaue Konzentration von Ca²⁺ Ionen in den Probe 1 und 2 nicht kennen, können wir aussagen, dass die Konzentration von Ca²⁺ Ionen von Probe 1 bis Probe 3 ansteigt.

Konzentration von Ca²⁺ : Dest.H2O < Leitungswasser < Referenzlösung

A. Bärtsch HS 2012

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2. Wasserhärte

Die Wasserhärte entspricht der Konzentration vom gelösten Ca²⁺ Ionen im Wasser.

Die Wasserhärte wird in °dH (deutscher Grad) ausgedrückt: 1 °dH = 0.178 mmol/l a) Geben Sie die Konzentrationen von Ca²⁺ für die folgenden Wasserhärte Werten an.

(A.M. Ca = 40 u, 0.04g/mmol)

Wasserhärte (°dH) Konz. (mmol/l) Konz. (g/l)

2.5 °dH 0.44 0.017

5 °dH 0.89 0.035

10 °dH 1.78 0.071

15 °dH 2.67 0.1

20 °dH 3.56 0.14

30 °dH 5.34 0.21

b) Berechnen Sie die Wasserhärte der Referenzlösung.

Referenzlösung: 0.0017 mol/l = 1.7 mmol/l 1.7 mmol/l : °dHRef. = 0.178 mmol/l : 1 °dH

°dHRef ≈ 10°dH

c) Können Sie, anhand der Wasserhärte der Referenzlösung und der Anzahl Tropfen, die ungefähre Wasserhärte von Probe 1 und 2 ableiten?

Für die Referenzlösung mit 10°dH werden 25 Tropfen benötigt Dest. Wasser : Verbrauch 5 Tropfen

5 Tropfen * 10 °dH : 25 Tropfen.

Wasserhärte = 2 °dH

Leitungswasser : Verbrauch 18 Tropfen 18 Tropfen * 10 °dH. : 25 Tropfen

Wasserhärte = 7.2 °dH

A. Bärtsch HS 2012

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3. Wasserhärtebereich

Das Wasser wird, anhand der Ca²⁺ Konzentration, folgendermassen unterteilt und gekennzeichnet:

Wasserhärtegrad (in °dH) Wasserhärtebereich

0 bis 10 °dH Weiches Wasser

10 °dH bis 15 °dH Mittelhartes Wasser

15 °dH bis 25 °dH Hartes Wasser

25 °dH bis 30 °dH Sehr hartes Wasser

Die Wasserhärte wird auch in französische Härtegrade ausgedrückt (°fH). 1 °dH = 0.56* °fH In welchem Wasserhärtebereich befinden sich das Wasser der Städte Zürich, Bern und Basel?

Zürich: Die Wasserhärte beträgt 14 bis 19 französische Härtegrade.

Bern: Die Wasserhärte beträgt 26 bis 32 französische Härtegrade.

Basel: Die Wasserhärte beträgt 17 bis 19 französische Härtegrade.

In welchem Wasserhärtebereich befinden sich das Wasser von Stadt Zürich, Bern und Basel? (Sie müssen die Wasserhärte in deutsche Grade verwandeln).

Zürich: 7.8 bis 10 °dH – Weiches Wasser Bern: 15 bis 18 °dH – Hartes Wasser Basel: 9.5 bis 11 °dH – Mittelhartes Wasser

Ziele: Was lernen die Schülerinnen und Schüler mit diesem Blatt?

 Bedeutung von Wasserhärte.

 Wasserhärte kann sowohl in °dH als auch in °fH ausgedruckt werden.

Literatur:

http://www.stadt-zuerich.ch/dib/de/index/wasserversorgung/wasserqualitaet/qualitaetswerte.html http://www.bern.ch/stadtverwaltung/sue/aful/stadtlabor/Trinkwasserqualitaet

http://www.aue.bs.ch/fachbereiche/fachuebergreifendes/umweltinformation/umwelttipps/oekologisch_

waschen_und_putzen/waschen.htm

http://www.seilnacht.com/Lexikon/Haerte.htm

AutorIn: Valentina Mauri

A. Bärtsch HS 2012