Die Alkalimetalle Lithium, Natrium, Kalium

Wegen ihrer ähnlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften  gehören Alkalimetalle zu einer Elementfamilie. Diese Eigenschaften sollst Du jetzt beobachten und erklären.

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Lithium aus Knopfzelle              Li, Na, K in Petroleum     Flammen nach Reaktion mit Spiritus

 

Aufgabe  
Chemielehrer/innen  schneiden blanke Proben der 3 Metalle in Streichholzkopf-Größe und führen damit Gemeinsamkeiten und Unterschiede vor.

Nur für erfahrene Chemielehrer/innen!
Alkali-Metalle sind extrem reaktionsfähig und ätzend.
Alle Beteiligten müssen Schutzbrillen tragen!

 Material
Schutzbrillen, Einweg-Handschuhe, Experimentiertablett, Pinzette, Messer, Schere, Filtrierpapier, Pipette, Toilettenpapier, 3 Ampullen (2 ml) mit je 1 ml Petroleum, vorbereitete Proben von Li, Na, K,
3 Ampullen (2 ml) mit 1 ml Alkohol, Indikatorpapier.
Experiment
1. Vergleich der Schneidbarkeit, des Metallglanzes von Lithium, Natrium und Kalium.
2. Übertragen der Metalle in 3 beschriftete Ampullen mit je 1 ml Petroleum.
 

3. Vergleich der Dichten dieser Metalle mit der von Petroleum (0,8 g/ml).
3. Die Proben entnehmen, trocknen und in Ampullen mit je 1 ml Alkohol übertragen.
4. Nach Ende der Reaktionen von Li, Na, K je 1 Tropfen der Lösungen auf Indikatorpapier geben.

5. Dochte aus Toilettenpapier in die Ampullen schieben; Entzünden der so gebauten Ampullenbrenner.

Beobachtungen
a) Proben mit Messer schneidbar. Lithium am leichtesten, Kalium am schwersten.

b) Lithium schwimmt auf Petroleum, die beiden anderen Proben sinken zu Boden (Photo 2).

c) Metallglanz verschwindet nach dem Schneiden. Bei Kalium am schnellsten, bei Li zuletzt

(Photo. 1).

d) Proben reagieren mit Alkohol unter Gasblasen-Entwicklung und Auflösung. Kalium am raschsten, bei Lithium zuletzt.  

e) Lösungen färben die Brennerflamme rötlich (Li) bzw. gelb (Photo 3) und zeigen alkalische Reaktion.

Erklärungen

zu a) Die abgestufte Schneidbarkeit könnte mit den niedrigen Schmelzpunkten zusammenhängen (Li/Na/K: 180/98/64°C).

zu b) Die Dichte von Lithium ist 0,53 g/ml, die von Natrium 0,97 g/ml.

zu d) Die Metalle Li, Na, K reagieren mit Alkohol zu Wasserstoff und einer löslichen Verbindung. Mit Wasser entstünden außer Wasserstoff Hydroxid-Ionen.

zu e) Flammenfärbung ist ein Kennzeichen der kleinsten Teilchen von Li, Na, K.

Der Name Alkalimetall erinnert an alkalische Lösungen als Reaktionsprodukte.   

Im nächsten Kapitel lernst Du kennen: Salzbildungs-Reaktion aus Natrium und Chlor