Ziel des Versuchs: Mittels der Oxidation von Eisenwolle in einem geschlossenen System soll der Sauerstoff aus dem System entfernt werden und die Volumenabnahme gemessen werden
| Thema: Luft als Gasgemisch | Tags: Luft, Sauerstoff, Volumenabnahme | Klassenstufen: 5-6 | Versuchsart: LV |
Materialien
Verbrennungsrohr; 2 Kolbenprober; kurze Schlauchverbindungen; Bunsenbrenner; Stative mit Klammern; Teelicht; Feuerzeug oder Streichhölzer
Chemikalien
Eisenwolle
Durchführung
Das Verbrennungsrohr wird in der Mitte mit ca. 3cm Eisenwolle befüllt. Danach werden die zwei Kolbenprober und das Verbrennungsrohr in die Stative eingespannt und mit einander über die Schläuche verbunden. Nun wird einer der Prober zusammengedrückt, so dass sich der Füllstand bei 0ml befindet. Der andere wird soweit aufgezogen, dass er bei 100 ml steht (eventuell muss er hierfür kurz von dem Verbrennungsrohr entfernt werden). Nun wird die Eisenwolle mit dem Bunsenbrenner erhitzt und die Luft langsam von dem einen Kolbenprober in den anderen gedrückt. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis die Eisenwolle nicht mehr aufglüht. Am Ende wird alle Luft in einen der Prober gedrückt und das Volumen gemessen. Außerdem kann dieser Kolbenprober nun vom restlichen Aufbau gelöst und genutzt werden, um das darin befindliche Gas mit einem Teelicht zu untersuchen.
Beobachtung
Das Volumen am Ende beträgt ca. 80ml, also 20% weniger als am Anfang. Außerdem wird die Eisenwolle an den Stellen, an denen sie aufglühte, ein wenig dunkler. Das restliche Gas aus dem Kolbenprober löscht ein brennendes Teelicht sofort.
Deutung
Der Sauerstoff aus der Luft in der Apparatur reagiert mit der Eisenwolle zu Eisenoxid und wird damit aus der Luft entfernt, weshalb das Volumen um ca. 21% (der Sauerstoffanteil in normaler Raumluft) abnimmt. Das restliche Gas ist in erster Linie Stickstoff, welches die Flamme des Teelichts erstickt.
Alternativen: Als Alternative kann dieser Versuch auch mit Kupferwolle durchgeführt werden, bei welcher die Reaktion mit dem Sauerstoff deutlicher zu erkennen wäre.
Entsorgung
Hausmüll
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Dieses Experiment ist in einer Unterrichtseinheit über Luft als Gasgemisch nicht notwendig sondern nur ergänzend zu dem vorherigen Versuch zu sehen, wenn die Klasse interessiert genug ist, bei diesem Versuch aufzupassen und in der Lage ist, die Vorgänge zumindest phänomenologisch zu verstehen. Für eine eher desinteressierte Klasse wäre dieser Versuch nicht effektstark genug und der zusätzliche Wissenserwerb die Zeit, die der Versuch benötigt, nicht wert.
Literatur
Northolz, M., & Herbst-Irmer, R. (2009). Skript zum anorganisch-chemischen Grundpraktikum für Lehramtskandidaten. Göttingen: Universität Göttingen.
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