Aufgabe:
Weise Kohlenstoffdioxid in der Luft oder Carbonat-Ionen
in Feststoffen nach! (Das Experiment ist nur nach Anweisung des Lehrers
durchzuführen!)
Vorbetrachtungen:
1. Fällungsreaktionen
Fällungsreaktionen werden häufig zum Nachweis von Ionen benutzt.
Dabei treten Ionen der Lösung des Nachweismittels mit Ionen der Lösung
des zu prüfenden Stoffes zusammen und bilden schwer lösliche
Salze.
2. Carbonat- Ionen
Das Carbonat-Ion ist das Säurerest-Ion der Kohlensäure, 
.
Carbonate zerfallen beim Erhitzen in das Metalloxid und Kohlenstoffdioxid.
Durch Säuren werden Carbonate
unter Bildung von Wasser und Kohlenstoffdioxid zersetzt.
3. Kohlenstoffdioxid
Kohlenstoffdioxid
ist unter
Normalbedingungen ein Gas, das bei -78,5°C fest wird, ohne sich vorher
zu verflüssigen.
Festes Kohlenstoffdioxid wird auch als Trockeneis bezeichnet.
Das Gas ist geruchlos, schwerer als Luft und farblos.
Kohlenstoffdioxid wird als Kühlmittel in Form von dem Trockeneis
und als Löschmittel in Feuerlöschern eingesetzt. In
Erfrischungsgetränken ruft das Kohlenstoffdioxid ("Kohlensäure")
die Gasbläschen - das Prickeln -hervor.
Vorbereitung:
Geräte:
Reagenzgläser, Reagenzglas mit seitlichem Ansatz, Pipette, Stopfen,
Gummischlauch, Gaseinleitungsröhrchen,
Chemikalien:
Probesubstanz,
Calciumhydroxidlösung oder
Bariumhydroxidlösung,
verdünnte Salzsäure, destilliertes Wasser
Durchführung:
1. Die auf Carbonat-Ionen 
zu untersuchende Substanz wird in ein Reagenzglas mit seitlichem Ansatzrohr
gegeben.
Der seitliche Ansatz des Reagenzglases wird mit einem Gaseinleitungsrohr
verbunden.
Das Gaseinleitungsrohr wird in ein zweites Reagenzglas geführt, das
mit Calciumhydroxidlösung 
oder
Bariumhydroxidlösung 
gefüllt
ist.
Auf die zu untersuchende Substanz wird verdünnte Salzsäure getropft.
Das erste Reagenzglas wird verschlossen, sodass das Gas in die Hydroxidlösung
eingeleitet wird.
2. Man verbindet zwei Gaswaschflaschen miteinander mit einem Schlauch
und füllt in die zweite Flasche Calciumhydroxidlösung
oder Bariumhydroxidlösung
. Nun
bläst man man durch die leere Sicherheitsflasche ausgeatmetet Luft
in die Hydroxidlösung in der zweiten Flasche.
Beobachtung:
1. Im ersten Reagenzglas entstehen Blasen, die das Entweichen eines Gases
anzeigen. Beim Einleiten dieses Gases in Calciumhydroxid- oder Bariumhydroxidlösung
entsteht eine weiße Trübung. Die weiße Trübung setzt
sich als Niederschlag ab, es ist ein schwer löslicher Stoff entstanden.
2. In der zweiten Flasche bildet sich ein weißer
Niederschlag in der Hydroxidlösung (Bild 1).
Auswertung:
Zum Nachweis
von Kohlenstoffdioxid und Carbonat-Ionen wird die Bildung eines schwer
löslichen Salzes genutzt.
Beim Nachweis von
Carbonat-Ionen in einem festen Stoff wird die Eigenschaft der Carbonat-Ionen
verwendet, dass sie bei Zugabe von Säuren in Kohlenstoffdioxid und
Wasser zerfallen.
Durch das Zutropfen von Salzsäure entsteht Kohlenstoffdioxid, das
über das Gaseinleitungsohr in die Calciumhydroxidlösung oder
Bariumhydroxidlösung eingeleitet wird.
In der Lösung reagiert das Kohlenstoffdioxid (das auch in der Atemluft
in höheren Konzentrationen enthalten ist) zu schwer löslichen
Calciumcarbonat oder Bariumcarbonat, wodurch sich die Lösung trübt.
Dieses schwer lösliche Calciumcarbonat (oder
Bariumcarbonat) bewirkt die weiße Trübung der Lösung.
Weil Bariumsalze Gefahrstoffe sind, ist der Nachweis mit Calcium-Ionen
ungefährlicher. Allerdings kann es hier
dazu kommen, dass sich der Niederschlag unter Bildung von Calciumhydrogencarbonat
wieder löst.