Ammoniak-Springbrunnen

Falls kein gasförmiges Ammoniak vorhanden ist kann man es mit folgendem Versuch gewinnen. Man füllt etwas Ammoniak in einen kleinen Rundkolben und setzt einen Stopfen mit einem Röhrchen und einem Schlauch darauf. Das Schlauch ende wird in den für den Ammoniakspringbrunnen gebrauchten Kolben geführt (siehe Abbildung). Nun erhitzt man die Lösung langsam so, dass das gebildete Ammoniakgas in den Kolben geleitet wird. Nach einigen Sekunden des Erhitzens kann man den Versuch nun durchführen. Dazu setzt man auf den mit Ammoniakgas gefüllten Rundkolben den Stopfen mit dem Pipettenröhrchen. Gleichzeitig bereitet man eine Wanne mit Wasser vor. In das destillierte Wasser gibt man ein wenig Phenolphtalein. Nun wird der Kolben so in ein Stativ gespannt, dass das Pipettenröhrchen in das Wasser taucht.

Man stellt fest, dass das Wasser langsam im Pipettenröhrchen ansteigt und sich violett färbt. Nach einiger Zeit ist die Wassersäule soweit angestiegen, das die ersten Tropfen in den Rundkolben fließen. Nun entsteht eine violette Wasserfontäne. Dieser Vorgang dauert solange an bis der Kolben fast vollständig mit Wasser gefüllt ist.

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Bei dem zu beobachtenden Vorgang handelt es sich um keine chemische Reaktion. Man sieht lediglich einen Lösungsvorgang von Ammoniak in Wasser. Ammoniak lässt sich sehr gut in Wasser lösen, jedoch nimmt es im gelösten Zustand ein sehr viel geringeres Volumen ein. Löst also nun an der Wasseroberfläche ein wenig Ammoniak, so bildet sich ein Unterdruck. Je größer die Wasseroberfläche ist, umso mehr Ammoniak löst sich im Wasser. Dieses Phänomen erklärt auch die Beobachtung, warum die Fontäne erst so richtig "loslegt" wenn ein wenig Wasser im Kolben befindet. Natürlich ist auch der Unterdruck proportional zur gelösten Menge an Ammoniak und somit strömt immer mehr Wasser ein.

Bei Färbung des Wassers handelt es sich um eine chemische Reaktion. Denn beim Lösen von Ammoniak in Wasser läuft die folgende Protolyse ab NH₃ + H₂O → NH₄⁺ + OH^-. Ammoniak reagiert somit im Wasser als Base und sorgt für einen Umschlag des neutralen Wassers in den  alkalischen Bereich. Phenolphtalein ist in diesem Bereich violett. Die Violettfärbung hängt also mit dem pH-Umschlag des Wassers beim Lösen von Ammoniak zusammen. Ein ähnlicher Versuch lässt sich auch mit Salzsäure durchführen. durchführen.