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BeitragVerfasst: So 7. Feb 2010, 21:12 
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Chefkoch
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Beiträge: 1123
Tutorial: Herstellung von Natriumacetat (Hot Ice)

Sicherlich haben einige schon diverse „Hot Ice“ Videos auf YouTube gesehen und waren sehr beeindruckt davon.
Ich möchte euch nun zeigen, wie ihr selber den Stoff (Natriumacetat) der dafür verantwortlich ist, herstellen könnt.


Sicherheitshinweise:
ACHTUNG:
Hochkonzentrierter Essig ist ätzend, Schutzbrille sowie Schutzkittel bzw. alte Sachen und Handschuhe tragen!
Natriumhydroxid ist stark ätzend, Schutzbrille, Schutzkittel sowie auch Handschuhe tragen!


Folgende Stoffe brauchen wir zur Herstellung von Natriumacetat:

-Essig (CH3COOH)

Essig bekommt ihr aus dem Supermarkt als 25%ige Lösung, Bezeichnung: Essigessenz, nicht den 5%igen.
Aber nehmt bitte den normalen farblosen Essig, nicht die anderen Arten.
Wer an höher %igen Essig rankommt, kann diesen auch benutzen, jedoch muss dann gleich etwas anderes ausgerechnet werden.

-[Natriumhydroxid (NaOH) ] ACHTUNG: Stark ätzend

[Natriumhydroxyd bekommt ihr als Granulat von Ebay oder als NaOH Plätzchen.]
Es muss nicht zwingend NaOH verwendet werden, wenn ihr stattdessen NaHCO3 verwendet, dann bitte befolgt die Anleitung für NaHCO3.


-Backpulver NaHCO3 (Natriumhydrogencarbonat)
Bekommt ihr normalerweise aus dem Supermarkt.



Nun zur Theoretischen Berechnung:

Als erstes Stellen wir eine Formelgleichung auf:
Von Wikipedia wissen wir zb. Das die Formel für Natriumacetat CH3COONa ist.
Dies bedeutet das 1 mol Natriumionen mit einem 1 mol Acetationen zu 1 mol Natriumacetat reagiert.

Daraus ergeben sich folgende Formelgleichungen:

Für die Reaktion von Essigsäure und Natronlauge:

NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O


Für die Reaktion von Essigsäure und Natriumhydrogencarbonat:

NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + CO2 + H2O


Nun können wir mal schauen wieviel Natriumacetat wir haben möchten.
Ich denke mal so 250g sind ganz ok.

250g NaAc sind dann 3,04 mol (250g / 82,03g/mol = 3,04 mol)
Also benötigen wir 3,04 mol von jedem Stoff.


Dazu rechnen wir mal die Stoffmengenkonzentration unseres Essigs ausrechnen, den wir aus dem Supermarkt haben.
Die Dichte unserer Essigsäurelösung beträgt: 1,0326 g/ml
Die Molare Masse von Essig ist: 60,05 g/mol

Die Formeln:

c = 1,0326 g/ml /60,05g/mol * 0,25 *1000
c= 4,29 mol/L

Um die Menge auszurechnen die wir brauchen um auf 3,04 mol zukommen nehmen wir folgende Formel:
c=mol/L

3,04mol / 4,29 mol/L = 0,7 L
also 700ml Essigsäure 25%


So nun brauchen wir die äquivalente Menge an NaOH.
Wir brauchen 3,04 mol NaOH, das sind dann 3,04 mol * 40 g/mol = 121,6g NaOH


Die Äquivalente Menge an Natriumhydrogencarbonat:
3,04 mol * 84,01g/mol = 255g NaHCO3
Das Natriumhydrogencarbonat muss nicht in Wasser gelöst werden, es reicht wenn es in Pulverform umgesetzt wird.


So, das war nun der Theoretische Teil.

Nun zum Praktischen:

Folgende Geräte/Gegenstände werden benötigt:

Schutzbrille
Kittel bzw. alte Sachen
Praktische Durchführung:
Benötigte Geräte:
Irgendwas zum Umrühren
Alte Pfanne
Schüssel

Benötigte Lösungen:
NaOH Lösung:

121,6g NaOH werden in 300ml Entionisiertem Wasser bzw. (wenn dies nicht Vorhanden ist, sollte auch abgekochtes Wasser funktionieren) gelöst. (121g NaOH rein und 300ml Wasser drauf.

ACHTUNG: Wenn ihr die Lösung herstellt müsst ihr diese sehr stark kühlen, also zb. in Eiswasser stellen weil der Lösungsvogang stark exotherm ist.

Essigsäurelösung:

Ist vorhanden, gebraucht werden 700ml.


Natriumhydrogencarbonat:
Benötigt werden: 255g
Das Natriumhydrogencarbonat muss nicht in Wasser gelöst werden, es reicht wenn es in Pulverform umgesetzt wird.



Sicherheitshinweis:

Vorsicht! Verätzungen können immer passieren. Die Stelle sofort mit !Wasser! abspülen. Verätzte Kleidung muss ausgezogen werden. Wenn etwas in die Augen kommt: Sofort ausspülen mit viel viel Wasser und zum Arzt gehen! Deswegen: Schutzbrille und Kittel.
Kommt auf gar keinen Fall auf die Idee das ihr mit den gegensätzlichen Lösung euch dann berieselt damit das Neutralisiert wird, dies ist absolut schlecht und trägt nur noch mehr Verätzungen mit sich.



Durchführung:

Umsetzung mit NaOH:

Die Natronlauge wird in einer Schüssel vorgelegt und unter Rühren wird ganz langsam 700ml 25%ige Essigsäure zugeschüttet.
Auch hier muss die Lösung in Eiswasser gekühlt werden.
Wenn nichts mehr schäumt und die Lösung nicht mehr sich erhitzt, ist die Reaktion vollständig.

Umsetzung mit NaHCO3:
255g NaHCO3 werden in der Schüssel vorgelegt und langsam die 700ml 25% Essigsäure unter rühren hinzugegossen.
Wenn nichts mehr Schäumt und ihr es lang genug gerührt habt, sollte alles umgesetzt sein.

Nachdem man die Umsetzung durchgeführt hat, werden die Lösungen in einer Pfanne abgedampft.

Tip: Ständig rühren und zusammenkratzen.
Danach kratz ihr das Pulver heraus, zerkleinert es ( zb. Mixer) und füllt es in ein Einmach Glas, welches man gut zuschrauben sollte, da der Stoff hydroskopisch ist.

Zur Anwendung des Hot Ice:


In einem Erlenmeyer Kolben oder in einem Glas legt ihr ca. 100g oder mehr an NaAc vor und schüttet heißen Wasser drauf, aber nur immer in kleinen Schritten bis sich alles löst, danach nicht mehr.
Die Lösung kommt in den Kühlschrank, nachdem sie abgekühlt ist könnt ihr sie auschütten und solche NaAc Berge machen oder den Finger eintauchen damit die Lösung „einfriert“.

Achtung: Dieses halb feste/flüssige Gemenge wird saumäsig heiß, also aufpassen das ihr euch nicht verbrennt.

Wenn ihr Lust habt, könnt ihr noch die Ausbeute bestimmen.
Die Theoretische Ausbeute liegt bei 250g bzw. 3,04 mol.


Zuletzt geändert von graficchris am Mo 8. Feb 2010, 16:40, insgesamt 1-mal geändert.

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BeitragVerfasst: Fr 23. Nov 2012, 19:45 
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Registriert: Di 10. Mai 2011, 14:41
Beiträge: 69
Und zur Vereinfachung hier der passende Rechner.

Bei Produktmenge einfach den gewünschten Output eingeben und darunter die benötigte Menge der einzelnen Stoffe ablesen.

Dateianhang:
NaAc.ods


Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.


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BeitragVerfasst: Sa 24. Nov 2012, 18:38 
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Epic Spam Warrior
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Registriert: Di 13. Jul 2010, 22:46
Beiträge: 3230

Spezialgebiet: CW SSTCs
Schule/Uni/Arbeit: Physikstudium
Hi,
könntest du das eventuell auch als .xls abspeichern? OpenOffice kann das ja so weit ich weiß.
Ich hab zum Beispiel nur Microsoft Office, und nicht wirklich Lust, noch n Programm zu installieren.

Sollte doch nicht viel Arbeit machen, oder?

_________________
"A condition where insufficient dead time exists is a destructive condition."
Texas Instruments, TL494 Appnote, Kapitel 4.4.2

Du hast einen starken Rechner, brauchst ihn aber nicht immer? Du willst was Gutes tun? Dann falte mit uns!
Bild


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BeitragVerfasst: Do 29. Nov 2012, 18:10 
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Registriert: Fr 19. Jun 2009, 11:03
Beiträge: 666
Sieh an, der Moderator antwortet auf einen Tutorialthread. Da hat wohl wer die Subforumsregeln nicht durchgelesen.

Zum Thema:
http://www.gnu.org/philosophy/no-word-attachments.en.html

-->
  1. MS Office deinstallieren
  2. LibreOffice installieren
  3. ????
  4. Profit!

_________________
Idle since 2012-03-07
2013-06-19 Monument Ende


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BeitragVerfasst: Fr 30. Nov 2012, 23:05 
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Beiträge: 129

Schule/Uni/Arbeit: Electrical Engineering and Management
"121,6g NaOH werden in 300ml Entionisiertem Wasser bzw. (wenn dies nicht Vorhanden ist, sollte auch abgekochtes Wasser funktionieren) gelöst. (121g NaOH rein und 300ml Wasser drauf.

ACHTUNG: Wenn ihr die Lösung herstellt müsst ihr diese sehr stark kühlen, also zb. in Eiswasser stellen weil der Lösungsvogang stark exotherm ist."


Na, und warum wird es so heiß?
Weil man eigentlich ZUERST das WASSER und erst DANN den anderen Stoff!!

"Erst das Wasser, dann die Säure, sonst passiert das Ungeheure!!"

Wenn man das BEACHTET, dann wird es auch nicht so warm. Im schlimmsten fall wird es so heiß, dass es beginnt zu kochen und alles durch die Gegend spritzt!! Nicht lustig!

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Spür den Zorn des Zeus!..
Alter, leg das Stromkabel weg!


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BeitragVerfasst: Fr 30. Nov 2012, 23:17 
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Registriert: Mi 27. Apr 2011, 07:23
Beiträge: 1752
Wohnort: Neuland

Schule/Uni/Arbeit: Staatsfeind
Es wird so oder so heiß, auch wenn die Regal erst Wasser dan Säure richtig ist.
Ich hab heute mal in 10ml 80% Essigsäure ein Löffel Natrimhydrogencarbonat gegeben, es wurde so heiß, das es sich selbst getrocknet hat :trollface:

_________________
Ein hoch auf den Tag, an dem Tom Neuwirth und Kenneth Glöckler die Welt regieren.
Das niveau so lass dir sagen, wird vorher unterm Tisch geschlagen.


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BeitragVerfasst: Do 24. Jan 2013, 20:14 
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Registriert: Mi 14. Sep 2011, 12:29
Beiträge: 129

Schule/Uni/Arbeit: Electrical Engineering and Management
sorry, aber das liegt nicht an der Hitze, sondern an der Dissoziation von H+ und OH-

Wegen erst Wasser, dann Säure: wenn du das Wasser in die Säure schüttest, reagiert viel Säure mit dem Wasser. Andersrum reagiert viel Wasser mir wenig Säure.

_________________
Spür den Zorn des Zeus!..
Alter, leg das Stromkabel weg!


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BeitragVerfasst: Do 24. Jan 2013, 20:46 
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Registriert: Mo 9. Nov 2009, 22:56
Beiträge: 1278
Äh...nein?
Angenommen beim Lösen einer bestimmten Masse an x wird nunmal eine bestimmte Energie frei. Da spielt es keine Rolle, was du zuerst reinschüttest. Lösungsenthalpie nennt man das.


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BeitragVerfasst: Do 24. Jan 2013, 21:32 
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Registriert: Do 24. Dez 2009, 12:24
Beiträge: 508
Korni hat geschrieben:

Wegen erst Wasser, dann Säure: wenn du das Wasser in die Säure schüttest, reagiert viel Säure mit dem Wasser. Andersrum reagiert viel Wasser mir wenig Säure.


Das stimmt schon, aber die Energie, die am Ende frei wird ist die selbe. Das hat nur den Zweck ein starkes spritzen zu verhindern. Wenn man nur kleine Mengen Säure dazugibt wird die Wärme soffort vom Wasser abgeführt und die Lösung erwärmt sich nur. Andersrum wird in einer kleinen Menge Wasser soffort die maximal mögliche Menge Säure gelöst und dabei entsteht schlagartig viel Hitze, die das ganze umherspritzen lässt.

_________________
grüße Nonever ;-)

Keine Garantie für Richtigkeit meiner Beiträge !!!
:moep: :haufen:


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