Experimente der Kategorie "Feuer & Flamme"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Stickoxide in Kerzenflammen | Nachweis mit SALTZMANN-Lösung | Vorbereitend stellt man die Reagenzlösung her, indem man in 100ml dest. Wasser 0,5g Sulfanilsäure und 0,005g N-(1-Naphthyl-)ethylendiamin-HCl löst und 5ml Eisessig zusetzt. Man zieht mittels Trichter, Schlauch und Wasserstrahlpumpe das Abgas einer Kerzenflamme durch eine Waschflasche mit 100ml dest. Wasser. Die so gewonnene Abgas-Lösung wird 1:10 verdünnt und in einer 10 ml-Portion mit 1ml SALTZMANN-Lösung versetzt. Auf einer weißen Unterlage wird die Farbreaktion betrachtet. Man untersucht und vergleicht den Stickoxidgehalt im Abgas von farblosen und eingefärbten Kerzen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (100 %ig, Eisessig), Sulfanilsäure, N-(1-Naphthyl)ethylendiamindihydrochlorid |
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CfL: Löschen einer Kerze mit einer Kupferwendel | Methode: Abkühlung unter Entzündungstemperatur | Vorbereitend stellt man eine Kupferdrahtwendel her, indem man den Draht von einem Ende aus etwa 20-mal um den Glasstab wickelt. Man lässt am Ende ein mindestens noch 5 cm langes gerades Drahtstück zum Anfassen stehen. Anschließend nimmt man die Wendel vom Glasstab ab und zieht sie noch etwas auseinander. Durchführung: Die Kupferwendel wird waagerecht von oben in die Kerzenflamme bis zur Spitze des Dochtes bewegt. Nach dem Erlöschen der Flamme wartet man mindestens noch 10 sec und hebt dann die Kupferwendel wieder an. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Zünden einer Wunderkerze in einer Thermoskop-Apparatur | Energetische Betrachtungen | Vorbereitend trennt man das Brandmaterial einer Wunderkerze ab und zerkleinert es in der Reibeschale. Die die eine Hälfte des Materials wird in einem Vorversuch auf einer feuerfesten Unterlage im Abzug durch Zünden mit einem glühenden Eisendraht zur Reaktion gebracht. Die andere Hälfte wird zur genaueren energetischen Betrachtung wie beschrieben in einem Rggl. in einer Thermoskop-Apparatur mit einem glühenden Eisendraht zur Reaktion gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen (Pulver), Aluminium, Pulver (nicht stabilisiert), Bariumnitrat |
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Die "Energy"-Dose | Wasserstoff-Explosion in einer Getränkedose | Vorbereitend wird bei einer 250ml-Getränkedose der Deckel herausgetrennt. Man glättet die Schnittstellen und sticht ein 1mm-Loch in den gewölbten Boden der Dose. Ein dickwandiger Salzstreuer wird mit 1,5g Natriumhydroxid und 15ml Wasser gefüllt (zu ca. 1/4 bis 1/3 seines Volumens). Wenn sich der Feststoff unter Schwenken zu einer warmen Natronlauge aufgelöst hat, setzt man ein zusammengefaltetes Stück Aluminiumfolie (8x8cm) hinzu, verschließt den Salzstreuer und stellt ihn auf eine chemikalienbeständige Unterlage. Beim Einsetzen der Gasentwicklung stülpt man die vorbereitete Getränkedose darüber und hält das kleine Loch mit dem Finger verschlossen. Unter den Rand der Dose schiebt man ein Streichholz. Erst wenn das Rauschen der Gasentwicklung nicht mehr zu hören ist (!), wird mittels langem Holzspan der Wasserstoff am oberen Loch in der Dose angezündet. Nach einiger Zeit und mit akustischer Vorankündigung schlägt die Flamme in die Dose durch. Die heftige Explosion schleudert die Dose nach oben. | Lehrerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Natronlauge (verd. w= 10%), Natriumhydroxid (Plätzchen) |
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Magnesium reagiert mit Kohlenstoffdioxid | Freisetzung von elementarem Kohlenstoff | Vorbereitend wird der Boden eines Standzylinders mit etwas Sand bedeckt. Man füllt anschließend Kohlendioxid hinein und deckt den Zylinder ab. Ein Magnesiumband wird - mit Tiegelzange gehalten - in der Brennerflamme entzündet und in den Zylinder mit Kohlendioxid getaucht. | Lehrerversuch | Kohlenstoffdioxid (Druckgas) |
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Kohlendioxid aus der Hexanverbrennung | Quantitative Analyse eines Kohlenwasserstoffs | Vorbereitend wird ein weites Becherglas mit Kalkwasser innen gut benetzt. In eine Porzellanschale mit Sand gibt man 10-15 Tropfen Hexan, stellt das Vorratsgefäß weit beiseite und zündet das Hexan an. Sofort hält man das Becherglas mit der Öffnung über die Flamme und beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | n-Hexan |
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CfL: Verbrennen einer Kerze unter einem „Gasfang“ | Massezunahme bei einer Verbrennung auch bei nicht sichtbaren Reaktionsprodukten | Vorbereitend wird gemäß Anleitung ein "Gasfang" zusammengestellt. Man entzündet das Teelicht auf der Waage und stülpt den Gasfang darüber. Nun wird die Waage auf Null tariert und 3-4 min lang beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: Explosion eines Benzindampf-Luft-Gemisches | Brennstoff-Luft-Gemisch in der Pringles-Dose | Vorbereitung: Die Pringles-Dose muss unbeschädigt sein und der Deckel noch fest aufsitzen. Mit dem Stopfenbohrer bohrt man ein ca. 6 mm großes Loch 3 cm über den Boden der Dose und verschließt dieses mit einem passenden Stopfen. Durchführung: Zunächst gibt man zwei Korkstückchen in die entsprechende Dose. Nun werden mit der Pipette ungefähr 8 Tropfen Feuerzeugbenzin oder 10 Tropfen K2r-Fleckenwasser in die Dose gegeben und diese mit dem Deckel verschlossen. Man schüttelt die Dose, so dass die Flüssigkeit verdampft und sich die Dämpfe gut im Inneren verteilen. Nun entfernt man den Stopfen am Zündloch und zündet mit einem brennenden Span. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Benzin (Sdb.: 50-70 °C) |
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CfL: Zünden des Gasbrenners mit einem glühenden Draht | Gasentzündung ohne offene Flamme | Vorbereitung: Man stellt sich eine Drahtwendel her, indem man den Metalldraht 8-10-mal um den dünnen Glasstab wickelt und ihn anschließend davon abzieht. Alternativ kann auch eine Kugelschreiberfeder an den Enden aufgebogen („begradigt“) werden. Durchführung: Man verbindet die Drahtwendel mit der Spannungsquelle. Nun entzündet man den Brenner und regelt einen äußerst schwachen Gasstrom ein. Anschließend wird der Brenner ausgepustet und unter der Drahtwendel so positioniert, dass sie sich im Gasstrom befindet. Die Spannung wird langsam erhöht, bis die Wendel zu glühen beginnt. Nach dem Zünden wird die Spannung herunter geregelt und die Wendel aus der Flamme entfernt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Methan (freies Gas) |
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CfL: Verbrennen von Stahldraht | Begünstigung einer Verbrennungsreaktion in reinem Sauerstoff | Vorbereitung: Man gibt in den Erlenmeyerkolben so viel Sand, dass der Boden bedeckt ist. Dann entfernt man aus einem Topfreiniger zwei ca. 20 cm lange Stahldrähte und präpariert damit gemäß Anleitung einen großen Stopfen(a). Man entwickelt gemäß Anleitung in einem Rggl. aus Oxi-Reiniger reinen Sauerstoff und befüllt damit den Erlenmeyerkolben. Ist der Kolben vollständig mit Sauerstoff gefüllt, verschließt man ihn mit Stopfen (b). Man entzündet das Streichholz am Ende des Stahldrahtes, entfernt Stopfen (b) vom Erlenmeyer-Kolben und setzt zügig den großen Stopfen (a) mit den verdrehten Stahldrähten locker auf. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid) |
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Sauerstoffentwicklung aus Wasserstoffperoxid | Braunstein als Katalysator | Wasserstoffperoxid wird durch Mangan(IV)-oxid in Wasser und Sauerstoff zerlegt. Sauerstoffnachweis erfolgt mittels Glimmspanprobe. Alternativ erzeugt man wie beschrieben den Sauerstoff in einem Microscale-Gasentwickler und bestückt die mit Sauerstoff gefüllte Spritze mit einer glimmenden Zigarette. Man setzt diese in Flammen, wenn man das Gas aus der Spritze drückt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Mangan(IV)-oxid, Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)) |
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CfL: Zünden eines Brenngas-Luft-Gemisches mit einer Heizwendel | Verlauf einer chemischen Reaktion in Abhängigkeit von Durchmischung und Volumenverhältnis Brenngas - Luft | Wie in Versuch "CfL: Zünden des Gasbrenners mit einem glühenden Draht" beschrieben, stellt man sich eine Drahtwendel her und verbindet die beiden Enden über Krokodilklemmen und Kabel mit der Spannungsquelle. Dann wird der 50-mL-Rundkolben in eine Stativklemme eingespannt. Bei der Verwendung von Erdgas muss die Öffnung nach unten zeigen, bei Campinggas nach oben. Nun stellt man in einem Kolbenprober ein Gasgemisch aus 12 mL Erdgas und 88 mL Luft her und bläst das Gemisch in den Rundkolben. Bei der Verwendung von Campinggas werden 8 mL Gas mit 92 mL Luft gemischt. Anschließend führt man die Heizwendel in den Rundkolben ein und regelt die Spannungsquelle hoch. Nach erneutem Spülen mit Luft kann ein Gemisch aus 50 mL Luft und 50 mL Gas hergestellt und eingesetzt werden. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Methan (freies Gas), n-Butan, Propan |
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CfL: Knallgasprobe | Risikoarme Vorgehensweise bei der Knallgasprobe | Zunächst füllt man ein Reagenzglas pneumatisch vollständig mit Wasserstoff, verschließt es mit einem Stopfen oder dem Daumen und hält es mit der Öffnung schräg nach unten kurz an die Brennerflamme. Nun entfernt man den Daumen oder den Stopfen. Nach der Zündung verbrennt der Wasserstoff langsam mit blass-blauer Flamme. Anschließend füllt man ein weiteres Reagenzglas zur Hälfte mit Wasser, leitet dann pneumatisch Wasserstoff ein bis sich kein Wasser mehr im Glas befindet und hält es dann an die Brennerflamme. Das Wasserstoff-Luft-Gemisch (= Knallgas) reagiert mit einem Pfeifen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (Druckgas) |
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CfL: Kontrollierte Reaktion von Magnesium mit Wasser | In diesem Versuch können die SuS eine einfache Reduktion mitverfolgen. | Zunächst füllt man mit Hilfe der Pipette etwa 2 cm hoch Wasser in das Reagenzglas und gibt einige Siedesteinchen dazu. Dann wird eine Magnesiumband-Spirale, die durch Aufwickeln des Magnesiumbandes auf den Glasstab hergestellt wurde, so in das Reagenzglas geschoben, dass ihr Abstand zur Wasseroberfläche etwa 3 cm beträgt. Das Reagenzglas wird über der feuerfesten Unterlage schräg in ein Stativ eingespannt, (Klemme nahe an der Öffnung), Anschließend verschließt man das Glas mit einem durchbohrten Stopfen mit Glasrohr, das in der Spitze etwas Eisen- oder Kupferwolle als Rückschlagsicherung trägt. Das Magnesiumband wird von außen erst langsam, dann kräftig erhitzt. Sobald eine Reaktion einsetzt, erhitzt man das Wasser bis zum Sieden und hält es so auf Temperatur, dass es durchgängig siedet. Nun wird der brennende Holzspan an die Öffnung des Glases gehalten. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Magnesium (Band, Stücke), Wasserstoff (freies Gas) |
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CfL: Tafelkreide als Docht | Modellversuch: Wirkungsweise eines Dochts aus porösem Mineralkörper | Zunächst ist zu prüfen, ob sich die Kreide entzünden lässt. Dann wird ein kleines Gefäß mit Lampenöl gefüllt (2 cm) und ein Stück Tafelkreide hineingestellt. Nachdem das Lampenöl bis in die Spitze der Kreide aufgestiegen ist, wird erneut versucht, die Kreide zu entzünden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Paraffinöl (dünnflüssig), Petroleum (Sdb.: 180-220 °C) |
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CfL: Tafelkreide als Docht | Brennstoffbefördernde Wirkung eines porösen Mineralkörpers | Zunächst ist zu prüfen, ob sich die Kreide entzünden lässt. Dann wird ein kleines Gefäß mit Lampenöl gefüllt (2 cm) und ein Stück Tafelkreide hineingestellt. Nachdem das Lampenöl bis in die Spitze der Kreide aufgestiegen ist, wird erneut versucht, die Kreide zu entzünden. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Das Verbrennungsgas aller organischen Stoffe | Kohlendioxid-Nachweis | Zwei Bechergläser werden mit Kalkwasser ausgeschwenkt, so dass deren Innenwand sichtbar benetzt ist. Man entzündet in einer Abdampfschale 6 Tropfen Brennspiritus und stülpt eines der Bechergläser über die Abgase. Der Versuch wird danach mit 6 Tropfen Benzin wiederholt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt), Benzin (Sdb.: 100-140 °C) |
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Eisen brennt | Zerteilungsgrad eines Stoffes als Kriterium der Entzündbarkeit | Zwei größere Büschel Eisenwolle werden an einer Balkenwaage links und rechts befestigt. Man tariert die Waage adäquat aus. Nun wird mittels Flachbatterie oder Stielfeuerzeug die Eisenwolle auf einer Seite kurz entzündet. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Petrol und Petroleum | Verbrennung und Verbrennungsprodukte bei Benzin und Petroleum | Zwei kleine Ampullenflaschen werden hälftig mit Benzin bzw. Petroleum befüllt. Der Verschlussstopfen trägt ein Glasrohr, in das man einen zusammengerollten Filterpapierstreifen als Docht eingebracht hat. Das Glasrohr taucht in die Flüssigkeit. Durch Neigen wird der Papierdocht getränkt. Nun entzündet man die Benzin- und Petroleumflamme, hält jeweils ein trockenes und ein mit Kalkwasser benetztes Becherglas über die Flamme. | Lehrer-/ Schülerversuch | Benzin (Sdb.: 100-140 °C), Petroleum (Sdb.: 180-220 °C) |
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CfL: "Kerzendimmer" | Gasbewegung bei Verbrennung in einem zylindrischen Gefäß | Zwei unterschiedlich große Kerzen werden in ein zylindrisches Gefäß gestellt und entzündet. Anschließend wird das Gefäß abgedeckt. | Lehrer-/ Schülerversuch |
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