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Wasserstoff

Nachweis

Nachweis von elementarem Wasserstoff durch Knallgas-Probe:

Über die Austrittsöffnung einer Gasprüfapparatur wird ein Reagenzglas gestülpt und dieses teilweise mit Wasserstoff-Gas gefüllt.

Wasserstoff/Luft-Gemische reagieren in Abhängigkeit vom Mischungsverhältnis nach der Zündung explosionsartig (Knallgas-Reaktion):

2H2+ O2 2H2O

Besonders heftig explodiert das Gasgemisch, wenn das Volumenverhältnis H2:O2 entsprechend der Reaktionsstöchiometrie etwa 2:1 beträgt (Wasserstoff-Anteil bezogen auf Luft: ca. 30 %).

Abb.1
Knallgas-Reaktion als Schauversuch

Ist ein Reagenzglas vollständig mit Wasserstoff gefüllt, so brennt dieser ruhig mit fahler, bläulicher Flamme ab.

Achtung: Aus Sicherheitsgründen ist für die Knallgas-Probe ein möglichst kleines, unbeschädigtes Reagenzglas zu wählen! Entsprechende Maßnahmen zum Schutz vor eventuell zersplitterndem Glas (Schutzbrille, Schutzhandschuhe) sind zu treffen!

Nachweis von Hydrid-Ionen:

Hydrid-Ionen, H, aus salzartigen Hydriden lassen sich durch Umsetzung mit Wasser nachweisen, wobei sich elementarer Wasserstoff entwickelt:

H+ H2O H2+ OH

Die Identifizierung des gebildeten Wasserstoffs erfolgt über die Knallgas-Probe, die Bildung von Hydroxid-Ionen, OH, d.h. die basische Reaktion der Lösung, kann mit Hilfe von Indikatorpapier überprüft werden (pH-Werte > 7; siehe Nachweis von Hydronium-Ionen).

Achtung: Salzartige Hydride reagieren mit Wasser äußerst heftig! Wegen der Gefahr der Bildung explosionsfähiger Knallgas-Gemische ist auf die Abwesenheit jeglicher Zündquellen zu achten! Alkalische Lösungen (pH > 7) wirken stark ätzend! Die Vermeidung eines Augen- oder Hautkontakts ist durch entsprechende Schutzvorkehrungen (Schutzbrille, Schutzhandschuhe) sicherzustellen!

Nachweis von Hydronium-Ionen:

Hydronium-Ionen, H3O+, werden in wässriger Lösung am einfachsten durch eine Überprüfung des pH-Wertes mit Indikatorpapier nachgewiesen. pH-Werte < 7 zeigen eine saure Reaktion der Lösung, d.h. eine hohe Konzentration an H3O+-Ionen.

Hinweis: Auf Grund der Autoprotolyse enthält auch reines Wasser Hydronium-Ionen in einer Konzentration von 10-7mol L-1 (pH = 7)!

Abb.2
Indikatorpapier

Achtung: Saure Lösungen (pH << 7) wirken stark ätzend! Die Vermeidung eines Augen- oder Hautkontakts ist durch entsprechende Schutzvorkehrungen (Schutzbrille, Schutzhandschuhe) sicherzustellen!

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