Die Wüstenschlange
von Thore Schulz
Ziel des Versuchs In diesem Versuch wird der Einsatz eines Katalysators demonstriert.
Vorbemerkung
In diesem Versuch wird die Wirkung eines Katalysators anhand einer Emser-Pastille demonstriert. Die SuS benötigen kein besonderes Vorwissen falls das Experiment als Problemexperiment eingesetzt werden soll. Anderenfalls sollten die Begriffe des Katalysators und der Aktivierungsenergie den SuS geläufig sein.
Materialien
Feuerfeste Unterlage, Sand, Tiegelzange, Pinzette, Becherglas, Feuerzeug
Chemikalien
Ethanol, 2 Emser-Pastillen, Eisen(III)-chlorid
Gefahrstoffe
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS-Piktogramme |
|---|---|---|---|
| Wasser | – | – | – |
| Ethanol | H225, H319 | P210, P240, P305+P351+P338, P403+P233 |
|
| Eisen(III)-chlorid-6-H2O | H290, H302, H315, H318 | P280, P305+P351+P338 |
|
| Kohlenstoff | Nicht in der Gefahrstoffliste enthalten – bitte selbst nachschlagen. | ||
| Wasser | – | – | – |
Durchführung
Auf die feuerfeste Unterlage wird ein wenig Sand gestreut. Die Emser-Pastillen werden in ein Glas mit Ethanol gegeben und gut befeuchtet. Anschließend wird eine Pastille mit etwas Eisen(III)-chlorid bestreut. Die Pastillen werden nun auf den Sandhügel gelegt und mit einem Feuerzeug angezündet.
Beobachtung
Beide Emser-Pastillen brennen. Die Pastille welche nicht mit Eisen(III)-chlorid bestreut wurde geht nach einigen Momenten wieder aus und ist verkohlt. Bei der Pastille, welche mit Eisen(III)-chlorid bestreut wurde, nimmt das Volumen der Pastille deutlich in Form einer Schlange oder Raupe zu.
Abbildungen
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Abbildung 1: Links: Emser-Pastille mit Ethanol und Eisenchlorid vor der Reaktion. Recht: Emser-Pastille nach der Reaktion.
Deutung
Die Schlange bildet sich aufgrund von Hydrogencarbonat und Zucker, welche in der Emser-Pastille enthalten sind. Durch eine unvollständige Verbrennung entsteht Kohlenstoff und Kohlenstoffdioxid-Gas. Durch das entweichende Kohlenstoffdioxid-Gas wird der Kohlenstoff „angehoben“ und es bildet sich eine schwarze „Schlange“. Das Eisen(III)-chlorid wirkt auf der Emser-Pastille als Katalysator und sorgt dafür das die Aktivierungsenergie der Reaktion reduziert wird und die Reaktion schneller abläuft. Im Kontrollansatz kann die Reaktion ebenfalls beobachtet werden, allerdings ist hierfür eine hohe Menge an Alkohol nötig und die Reaktion verläuft langsamer.
Entsorgung
Die Schlange kann im Hausmüll entsorgt werden.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse
Der Versuch kann als Schülerversuch verwendet werden um die Wirkung eines Katalysators zu demonstrieren. Alternativ kann anstelle des Eisen(III)-chlorid auch gewöhnliche Asche, aus Pflanzenresten oder Zigaretten verwendet werden, sodass der Versuch gänzlich ungefährlich ist.
Literatur
[1] H. Schmidkunz, W. Rentsch, Chemische Freihandversuch, Aulis Verlag, , 2011, S. 113.