Ziel des Versuchs: Dieser Versuch zeigt auf eindruckvollerweise, dass eine Wunderkerze in dem reaktionsträgen Gas brennen kann.
| Thema: Stickstoff | Tags: Stickstoff, Verbrennung | Klassenstufen: 7-8 | Versuchsart: LV |
Materialien
Gummistopfen, Holzspan, Bunsenbrenner, Wunderkerze, gebogener Draht mit Metallscheibe zur Abdeckung, großer Stehkolben
Chemikalien
Stickstoff (Gasflasche)
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Stickstoff | Leider in der Datenbank nicht gefunden - bitte nachschlagen! | ||
Durchführung
Gefahrenhinweis: Achtung! Beim Arbeiten mit Stickstoff auf gute Belüftung achten.
Ein großer Stehkolben wird mit Stickstoff aus einer Gasflasche befüllt und mit einem Stopfen verschlossen. Zur Demonstration der bekannten Erstickungswirkung des Stickstoffs wird zunächst ein brennender Holzspann in den Kolben gehalten.
Anschließend wird eine Wunderkerze entzündet und mit der Drahtaufhängung samt Deckel in den Kolben gehalten.
Beobachtung
Während der Holzspan im Stickstoff sofort erlischt, brennt die Wunderkerze mit etwas verringerter Intensität weiter.
Deutung
Bekannterweise erstickt Stickstoffgas Flammen, da es nicht die Verbrennung unterhält. Handelt es sich allerding um eine stark exotherme Reaktion – wie es beim Verbrennungsvorgang der Wunderkerze der Fall ist – reagiert auch der Stickstoff in einer chemischen Reaktion und es bilden sich Stickstoffverbindungen, vor allem Nitride.
Bei der Wunderkerze kommt außerdem hinzu, dass diese in großer Menge die sauerstoffreiche Verbindung Bariumnitrat enthält und somit den zur Verbrennung des in der Brandmasse enthaltenen Aluminiums bzw. Eisens benötigten Sauerstoff mitliefert. Diese Reaktion kann daher auch unter Luftabschluss ablaufen, wenn auch in etwas abgeschwächter Weise. Bei der Verbrennung der eigentlichen Reaktionsmasse werden beständig feine Eisenpartikel aus dem Draht wegkatapultiert. Diese verbrennen sofort im Luftsauerstoff zu Magnetit. Die als Funkenflug wahrnehmbare Reaktion läuft unter Stickstoffatmosphäre gar nicht ab. Die wegfliegenden Partikel verbrennen nicht, sondern – wie in den Fotos zu erkennen - glühen nur sanft nach.
Entsorgung
Kolben unter dem Abzug auslüften lassen. Die Wunderkerze kann im Hausmüll entsorgt werden.
Literatur
H.C. Hofsäss, A. Gerdes, https://lp.uni-goettingen.de/get/text/440, 2015 (zuletzt abgerufen am 02.08.2015 um 18:08)
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