Beispiel für eine Anleitung
Magnesium verbrennt im Wasserdampf
Ziele: Mit diesem Versuch können ein bis zwei der folgenden Konzepte thematisiert werden:
Übung: Oxidationszahlen an einem Beispiel ermitteln Reduktion und Oxidation formulieren
Redoxreihe: Magnesium ist ein starkes Reduktionsmittel, das sogar mit Wasser heftig reagiert
Erst wenn die Aktivierungsenergie aufgewendet wird, reagieren die Substanzen
...
Hier dient das Experiment als Anlass, Reduktion und Oxidation zu formulieren und Oxidationszahlen zu bestimmen. Die vorliegende Anleitung fokussiert auf das Ziel
Voraussetzung: Die Schülerinnen und Schüler kennen Lewisformeln, Elektronegativität, Salze, Reduktion, Oxidation, Oxidationszahlen und Redoxreihe
Zeitbedarf: 10 Minuten
Skizze:
Materialien: Gasbrenner, Glaswolle, schwer schmelzbares Reagenzglas (Länge 20 cm, Durchmesser 2.5 cm), Sand, Stativmaterial.
Chemikalien: Magnesiumband, Wasser
/
feuchter Sand
Magnesiumband Glaswolle
Gasbrenner
Durchführung: In einem schwer schmelzbaren Reagenzglas wird ca. 4 cm Sand eingefüllt.
Der Sand wird mit Wasser befeuchtet, sollte aber nicht zu nass sein, da es sonst leicht zum Siedeverzug kommt.
Als mechanischer Schutz wird etwas Glaswolle darüber gelegt.
Das Magnesiumband wird zu einer Spirale aufgerollt, deren Durchmesser gerade dem Reagenzglas entspricht. So wird das Magnesiumband gut am Glas anliegen.
Das Reagenzglas wird leicht schräg am Stativ befestigt.
Mit dem Gasbrenner wird der feuchte Sand vorsichtig erhitzt, bis Wasserdampf austritt.
Mit der heissesten Stelle der Flamme wird das Magnesiumband an einer Stelle konstant erhitzt bis es zu glühen beginnt.
Sobald das Magnesium zu leuchten beginnt, wird der feuchte Sand weiter erhitzt, so dass das Band unter grellem Glühen abbrennt.
Reaktionsgleichung:
Mg (s) + H
2O (g) MgO (s) + H
2(g)
Auswertung: Obwohl Magnesiumoxid entsteht, dient nicht Sauerstoff als Oxidationsmittel.
Aufgrund der Oxidationszahlen zeigt sich, dass die Wasserstoffatome des Wassermoleküls reduziert werden.
Magnesium ist ein starkes Reduktionsmittel, das auch Wasser reduziert.
Entsorgung: Magnesiumoxid ist nicht giftig und kann im Hausmüll entsorgt werden
Bemerkungen: Das entstehende Wasserstoffgas kann mit der Knallgasprobe nachgewiesen werden. Hierzu verschliesst man das Reagenzglas mit einem Stopfen mit dünnem Glasrohr.
Das grelle Licht des brennenden Magnesiums emittiert starke UV-Strahlung.
Deshalb sollte eine Sonnenbrille getragen werden. Die Flamme nur kurz direkt betrachten.
Literatur: Thomas Seilnacht, Markus Rehm: Chemische Experimente erleben, Verlag Seilnacht, Bern (2009)
www.experimentalchemie.ch
Autor: Samuel Bär
