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Knallgas

von Sina Bachsmann

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Ziel des Versuchs Dieser Versuch stellt die Reaktion von Knallgas zu Wasser dar und bildet damit die Umkehrung der Reaktion, die in V2-Elektrolyse von Wasser mit einfachen Mitteln behandelt wird.

Vorbemerkung

Ein Merkmal einer chemischen Reaktion ist, dass diese umkehrbar ist. Dieser Versuch stellt die Reaktion von Knallgas zu Wasser dar und bildet damit die Umkehrung der Reaktion, die in V2-Elektrolyse von Wasser mit einfachen Mitteln behandelt wird.

Materialien

pneumatische Wanne, Reagenzgläser

Chemikalien

Wasserstoff, Sauerstoff

Gefahrstoffe

Gefahrstoff H-Sätze P-Sätze GHS-Piktogramme
Wasserstoff H220 – GHS02 GHS04
Sauerstoff Gasflasche H270 – GHS03 GHS04

Durchführung

Zur Vorbereitung werden drei Reagenzgläser beschriftet, sodass eine Einteilung in 1:2, 1:1 und 2:1 sichtbar ist. Die Reagenzgläser werden dann mit Hilfe der pneumatischen Wanne zu diesen Anteilen mit Wasserstoff und Sauerstoff gefüllt. Zusätzlich werden ein Reagenzglas nur mit Wasserstoff und eins nur mit Sauerstoff gefüllt.

Anschließend wird mit allen Gemischen die Knallgasprobe durchgeführt.

Beobachtung

Bei allen Gemischen und beim reinen Wasserstoff ist die Knallgasprobe positiv. Es ist ein "Ploppen" zu hören, welchen bei der 2:1 Mischung am lautesten ist. Das Reagenzglas ist danach warm und an den Wänden können Tröpfchen beobachtet werden. Bei reinem Sauerstoff ist nichts zu beobachten.

Abbildungen

  • Abb. 1: Versuchsaufbau

Deutung

Das 2:1 Gemisch hat das optimale stöchiometrische Verhältnis, weshalb die Reaktion am heftigsten abläuft. Bei der exothermen Reaktion entsteht aus Wasser- und Sauerstoff Wasser, welches am Reagenzglas kondensiert.

Entsorgung

Entfällt.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Der Versuch kann nicht als Schülerversuch durchgeführt werden, da SuS nach der Gefahrstoffverordnung erst ab der 10. Jahrgangstufe mit Wasserstoff arbeiten dürfen.

Der Versuch soll in Verbindung mit „V2- Elektrolyse von Wasser mit einfachen Mitteln“ verdeutlichen, dass eine Reaktion umkehrbar ist. Dabei kann auch darauf eingegangen werden, dass eine Reaktionsrichtung endotherm und die entgegengesetzte Reaktionsrichtung exotherm verläuft. Eine weitere Möglichkeit ist bei diesem Versuch auf das Mengenverhältnis einzugehen.

Literatur

Northolz, M., & Herbst-Irmer, R. (WS 11/12). Skript zum anorganisch-chemischen Grundpraktikum für Lehramtskandidaten. Göttingen: Universität Göttingen, S. 13