Ziel des Versuchs: Dieser Versuch verdeutlicht, dass Sauerstoffübertragungsreaktionen nicht unbedingt Verbrennungsreaktionen sind. Hier wird Stahl mit Salzwolle behandelt und anschließend wird abgewartet, bis Rost entsteht. Hierbei wird auch Verdeutlicht, dass ein Gas an der Reaktion beteiligt ist, denn durch die Reaktion verringert sich das Gasvolumen in einem Rundkolben und der Unterdruck saugt angefärbtes Wasser an.
| Thema: Klassischer Redoxbegriff | Tags: Sauerstoffübertragungsreaktion, Rosten, Unterdruck | Klassenstufen: 7-8 | Versuchsart: LV |
Materialien
500 mL Rundhalskolben, 250mL Becherglas, Stopfen mit Bohrung, Glasroht, Stativ, Muffe, Klemme.
Chemikalien
250 mL Salzsäure (6 mol/L), Wasser, Lebensmittelfarbe, 25 g Stahlwolle.
Durchführung
In das Becherglas wird ca. 250 mL Wasser gegeben und mit Lebensmittelfarbe angefärbt. Die Stahlwolle wird in den Rundhalskolben gegeben. Sie wird mit der Salzsäure behandelt und anschließend mit Wasser ausgespült. Nun wird der durchbohrte Stopfen in den Kolben und das Glasrohr durch die Bohrung gesteckt. Der Rundhalskolben wird mit der Öffnung nach unten eingespannt, so dass das Glasrohr in die eingefärbte Flüssigkeit taucht. Nun wird gewartet, bis die Flüssigkeit in den Kolben gestiegen ist.
Beobachtung
Das eingefärbte Wasser steigt im Glasrohr auf und erreicht schließlich den Kolben. An der zuvor silbrigen Stahlwolle entstehen braunrote Verfärbungen.
Deutung
Die Stahlwolle rostet, d.h. sie reagiert mit Sauerstoff. Luftsauerstoff wird gebunden; dadurch entsteht ein Unterdruck, der die farbige Flüssigkeit ansaugt.
Reaktionsgleichung: Eisen + Sauerstoff → Eisenoxid
2 Fe(s) + O2(g) → 2 FeO(s)
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Der Versuch kann auch mit Eisen statt mit Stahlwolle durchgeführt werden. In diesem Fall läuft die Reaktion schneller ab. Weiterhin kann der Versuch in kleinerem Maßstab im Reagenzglas durchgeführt werden. Diese Version eignet sich als Langzeitschülerversuch.
Literatur
Roesky, Herbert, Glanzlichter chemischer Experimentierkunst, WILEY VCH-Verlag, 2006, S. 165/166.
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