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Verbrennungsprodukte von Methan und Sauerstoff

von Johanna Schakowske

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Ziel des Versuchs Dieser Versuch soll verdeutlichen, welche Verbrennungsprodukte entstehen, wenn Methan in Anwesenheit von Sauerstoff verbrennt.

Vorbemerkung

Dieser Versuch kann den SuS verdeutlichen, welche Verbrennungsprodukte entstehen, wenn Methan in Anwesenheit von Sauerstoff verbrennt. Die Nachweisreaktion von Kohlenstoffdioxid durch Kalkwasser sollte den SuS bekannt sein.

Materialien

2 kleine Standzylinder mit Deckgläsern, Pipette, Schlauch

Chemikalien

Methan aus dem Gashahn, Kalkwasser

Gefahrstoffe

Gefahrstoff H-Sätze P-Sätze GHS-Piktogramme
Methan H220 – GHS02 GHS04
Calciumhydroxid Pulver H318 P280, P305+P351+P338, P309+P310 GHS05

Durchführung

Dieser Versuch besteht aus 2 Teilexperimente:

  1. Der erste Standzylinder bleibt trocken.
  2. Die Wände des zweiten Standzylinders werden mit Kalkwasser befeuchtet.

In beide Standzylinder wird von der Lehrperson Methangas gefüllt und mit den Deckgläsern verschlossen. Anschließend kann das Methan in den Standzylindern von den SuS mit einem langen Streichholz entzündet werden.

Beobachtung

In den verschiedenen Standzylindern konnte Folgendes beobachtet werden:
  1. An den Wänden des Standzylinders bilden sich viele Wassertröpfchen.
  2. Das Kalkwasser färbt sich trüb weiß.

Abbildungen

  • Standzylinder 1 und 2 während und nach der Verbrennung von Methan
  • Standzylinder 1
  • Standzylinder 2

Deutung

Die Beobachtungen in den Reagenzgläsern können folgendermaßen gedeutet werden:
  1. Durch die Beobachtung der Standzylinderwand kann man erkennen, dass sich Wasserdampf während der Verbrennung bildet.
  2. Die Trübung des Kalkwassers zeigt, dass bei der Verbrennung Kohlenstoffdioxid entsteht.

    3. Aus diesen Nachweisreaktionen lässt sich nun eine Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Methan mit Luftsauerstoff aufstellen:

    CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (l)

Entsorgung

Das Methangas verbrennt vollständig und muss nicht entsorgt werden. Das Kalkwasser kann über den Ausguss entsorgt werden.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Dieser Versuch ist einer der wenigen, der von SuS durchgeführt werden kann. Die Standzylinder sollten allerdings von der Lehrkraft mit Methangas aufgefüllt werden, um die Gefährdung durch das farblose Gas so gering wie möglich zu halten. Der Versuch ist schnell durchzuführen und durch die geringe Menge des in den Standzylindern verwendeten Methans auch ungefährlich. Hierdurch können die SuS selbst mit Methan experimentieren und sehen welche Verbrennungsprodukte entstehen.

Literatur

K. Häuseler, H. Rampf, R. Reichelt, R. (1995). Experimente für den Chemieunterricht. Oldenbourg Schulbuchverlag, 2. Auflage, S. 218.