Brennbarkeit und brandfördernde Wirkung von Sauerstoff

Die SuS kennen bereits die brandfördernde Wirkung des Sauerstoffs als Voraussetzung eines Brandes. Mit diesem Versuch kann die Fehlvorstellung aufgegriffen werden, dass Sauerstoff selbst brennt oder dass viel Sauerstoff eine heftige Reaktion hervorruft. Es wird aufgezeigt, dass es ein ideales Verhältnis gibt, bei dem die Reaktion maximal exotherm abläuft.

Zündapparatur, Plastikfläschchen, Pneumatische Wanne, Sauerstoff- und Wasserstoff-Gasflasche

Sauerstoff, Wasserstoff, Wasser

Über die pneumatische Wanne werden die Plastikfläschchen mit Gas befüllt. Dabei wird je ein Fläschchen mit reinem Wasser- bzw. Sauerstoff gefüllt. Zwei weitere Fläschchen werden mit je einem Gasgemisch im Verhältnis 1:1 und 2:1 befüllt, dazu werden Markierungen auf der Flasche angebracht und diese pneumatisch aufgefüllt.

Um die Brennbarkeit von Sauerstoff zu demonstrieren, wird das Gasfläschchen mit reinem Sauerstoff gezündet.

Zur Veranschaulichung der brandfördernden Wirkung von Sauerstoff werden nacheinander die folgenden Fläschchen gezündet:

1. reiner Wasserstoff
2. Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch 1:1
3. Wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch 2:1

Bei der Zündung des reinen Sauerstoffs findet keine Reaktion statt. Bei der Zündung des reinen Wasserstoffs entsteht eine Explosion. Die Explosion wird stärker beim Gemisch im Verhältnis 1:1, am stärksten ist die Reaktion mit dem Gemischverhältnis 2:1.

Sauerstoff als Gas ist nicht brennbar.

Bei der Zündung des reinen Wasserstoffs entsteht eine Explosion, die Knallgasprobe. Die Reaktion ist im Vergleich mit den anderen beiden Proben am schwächsten. Beim Gasgemisch mit dem Verhältnis 1:1 wirkt der Sauerstoff brandfördernd, die Reaktion läuft heftiger ab. Das Gasgemisch mit dem Verhältnis 2:1 reagiert am heftigsten. Gemäß der Reaktionsgleichung der Knallgasprobe kann die stark exotherme Reaktion erklärt werden:

2 H_{2 (g)} + O_{2 (g)} → 2 H₂O_(l)

Es kann auch noch ein Gasgemisch im Verhältnis 3:1 hergestellt werden, um zu verdeutlichen, dass es auf das ideale Stoffmengenverhältnis ankommt.

Keine spezifische Entsorgung benötigt.

I. Möbius, https://chemiezauber.de/downloads/b1/feuer/Sauerstoff-wz.pdf (zuletzt aufgerufen: 27.07.2016)