Ziel des Versuchs: Durch diesen Versuch sollen die SuS die entzündliche Wirkung von Wasser, das sie als Löschmittel kennenlernten, erfahren. Sie lernen, dass nicht nur eine Flamme ein Feuer starten kann. Der Versuch kann also einen kognitiven Konflikt bezüglich dieser Fehlvorstellung wecken.
| Thema: Energie und Energieumwandlung | Tags: Zink, Wasser, Ammoniumnitrat, Ammoniumchlorid, Selbstentzündung | Klassenstufen: 7-8 | Versuchsart: LV |
Materialien
Filterpapier, feuerfeste Unterlage, Pipette
Chemikalien
Zink, Wasser, Ammoniumnitrat, Ammoniumchlorid
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Zink | Leider in der Datenbank nicht gefunden - bitte nachschlagen! | ||
| - | Leider in der Datenbank nicht gefunden - bitte nachschlagen! | ||
| - | Leider in der Datenbank nicht gefunden - bitte nachschlagen! | ||
| Wasser | - | - | |
| - | Leider in der Datenbank nicht gefunden - bitte nachschlagen! | ||
| Ammoniumnitrat | H272 | P210-P280 |  |
| Ammoniumchlorid | H302-H319 | -- |  |
| Wasserstoff | H220 | -- |   |
Durchführung
3 g pulverförmiges Zink, 4 g Ammoniumnitrat und eine Spatelspitze Ammoniumchlorid werden zusammengegeben und auf einem trockenen Filterpapier vermengt. Auf einer feuerfesten Unterlage wird die Mischung zu einem Kegel aufgehäuft und mittels der Pipette wenig Wasser dazu getropft.
Beobachtung
Das Substanzgemisch entzündet sich nach kurzer Zeit selbst.
Deutung
Das Metall hat eine katalytische Wirkung auf die Reaktion. Ohne das Zink ist die Aktivierungsenergie zu hoch, um die Reaktion spontan zu starten. Das Wasser bewirkt, die Reaktion von Zink mit den Ammonium-Ionen. Stickstoff und Wasserstoff entstehen. Die Reaktionsenergie wird in Form von Wärme frei und entzündet den Wasserstoff.
Zn(s) + NH4NO3(s) →2H2O(l) +N2(g) +ZnO(s)
Zn(s)+ 2 H2O(l) → 2 OH-(aq) + H2(g) + Zn2+(aq)
Entsorgung
Das Filterpapier sollte zuerst abgespült werden und dann im Feststoffabfall entsorgt werden. Das Produkt wird in den Schwermetallabfall gegeben.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse:
Es muss beachtet werden, dass Ammoniumnitrat, Zinkstaub und Ammoniumchlorid nicht in einem Mörser gemischt werden.
Dieser Versuch kann beispielsweise eingesetzt werden, um einen Zusammenhang zwischen den Begriffen Aktivierungsenergie und Katalysator zu schaffen.Literatur
H. Schmidkunz, Chemische Freihandversuche, Kleine Versuche mit großer Wirkung, Aulis Verlag, 2011, S. 72. Cornelsen Verlag GmbH (Hrsg.), Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie, http://www.chemieunterricht.de/dc2/nh3/f-d-h2o.htm (Zuletzt abgerufen am 27.07.16)
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