Skript zum AC-Teil - Anorganische Chemie, AK Röhr, Freiburg
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90 KAPITEL 10. DER WASSERSTOFF 10.4 Darstellen von Wasserstoff durch Reaktion von Wasser mit Magnesium Geräte • Standzylinder • pneumatische Wanne • gewinkeltes Glasrohr • Stopfen mit Loch • schwerschmelzbares Reagenzglas • Magnesiarinne oder -schiffchen • Tropfpipette • Brenner Chemikalien • Sand • Magnesiumspäne, Mg feuchter Sand Magnesiumpulver 000 111 000 111 000 111 Abb. 10.4: Reduktion von Wasser mit Magnesiumspänen Durchführung Das Reagenzglas wird ca. 3 cm hoch mit Sand gefüllt. Mit einer Pipette wird so viel Wasser auf den Sand gegeben, dass dieser ihn aufsaugt, ohne wegzufließen. Die Seitenwände des Reagenzglases sollten dabei trocken bleiben. In die Mitte des Sandes wird mit einem langen Holzspan ein tiefes Loch gestochen, damit sich später keine Dampfblasen bilden können, die den Sand wegdrücken. Das Reagenzglas wird schwach geneigt eingespannt und die mit zwei vollen Spatellöffeln gefüllte Magnesiarinne in das Reagenzglas geschoben. Die Magnesiaspäne werden zunächst an der dem Sand abgewandten Seite zum Glühen erhitzt. Dann wird der Sand mit fächelnden Bewegungen erhitzt, so dass der entstehende Wasserdampf über das glühende Magnesium strömt und reagiert. Die Heftigkeit der Reaktion kann über die Wasserdampferzeugung gesteuert werden. Das entstehende Gas wird pneumatisch in einem Reagenzglas aufgefangen. Bevor das Heizen beendet wird, muss der Stopfen abgenommen werden (Vorsicht! sehr heiß). Auswertung Formulieren Sie die zugehörige Reaktionsgleichung. Theorie In einer Redoxreaktion reagieren Magnesium und Wasser zu Wasserstoff und Magnesiumoxid. Mg + H2O → H2 + MgO Literatur Skript zum AzuDuvEx-Kurs 2002: Wasserstoffversuche, s. [16]
10.5. HITZESPALTUNG DES WASSERS 91 10.5 Hitzespaltung des Wassers Geräte • 500-ml-Erlenmeyerkolben mit dreifach durchbohrtem Stopfen • 2 Hörnerelektroden, die in die Stopfenöffnung passen • Gasableitungsrohr • pneumatische Wanne • Reagenzglas • Hochspannungstrafo mit vorgeschaltetem Regeltrafo • Siedesteinchen • Brenner Chemikalien • Wasser Durchführung Die Apparatur wird, wie in Abb. 10.5 gezeigt, aufgebaut. Das Wasser im Erlenmeyerkolbenwird zum Sieden erhitzt (Siedesteinchen) und sobald alle Luft verdrängt ist, wird die Funkenstrecke zwischen den Elektroden erzeugt. In einer min entstehen so etwa fünf ml Knallgas, das durch Entzünden an einer Flamme nachgewiesen wird. Theorie Diese Reaktion zeigt die Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen. Dafür müssen die entsprechenden äußeren Bedingungen gegeben sein. In diesem Beispiel ist ein Lichtbogen erforderlich, um die Knallgasreaktion umzukehren. Literatur Skript zum Demo-Praktikum AC, alte Version, s. [6] .
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90 KAPITEL 10. DER WASSERSTOFF<br />
10.4 Darstellen von Wasserstoff<br />
durch Reaktion von<br />
Wasser mit Magnesium<br />
Geräte<br />
• Standzylinder<br />
• pneumatische Wanne<br />
• gewinkeltes Glasrohr<br />
• Stopfen mit Loch<br />
• schwerschmelzbares Reagenzglas<br />
• Magnesiarinne oder -schiffchen<br />
• Tropfpipette<br />
• Brenner<br />
Chemikalien<br />
• Sand<br />
• Magnesiumspäne, Mg<br />
feuchter<br />
Sand<br />
Magnesiumpulver<br />
000 111<br />
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Abb. 10.4: Reduktion von Wasser mit Magnesiumspänen<br />
Durchführung<br />
Das Reagenzglas wird ca. 3 cm hoch mit Sand<br />
gefüllt. Mit einer Pipette wird so viel Wasser<br />
auf den Sand gegeben, dass dieser ihn aufsaugt,<br />
ohne wegzufließen. Die Seitenwände des<br />
Reagenzglases sollten dabei trocken bleiben. In<br />
die Mitte des Sandes wird mit einem langen<br />
Holzspan ein tiefes Loch gestochen, damit sich<br />
später keine Dampfblasen bilden können, die<br />
den Sand wegdrücken. Das Reagenzglas wird<br />
schwach geneigt eingespannt und die mit zwei<br />
vollen Spatellöffeln gefüllte Magnesiarinne in<br />
das Reagenzglas geschoben.<br />
Die Magnesiaspäne werden zunächst an der<br />
dem Sand abgewandten Seite <strong>zum</strong> Glühen erhitzt.<br />
Dann wird der Sand mit fächelnden<br />
Bewegungen erhitzt, so dass der entstehende<br />
Wasserdampf über das glühende Magnesium<br />
strömt und reagiert. Die Heftigkeit der Reaktion<br />
kann über die Wasserdampferzeugung<br />
gesteuert werden. Das entstehende Gas wird<br />
pneumatisch in einem Reagenzglas aufgefangen.<br />
Bevor das Heizen beendet wird, muss der<br />
Stopfen abgenommen werden (Vorsicht! sehr<br />
heiß).<br />
Auswertung<br />
Formulieren Sie die zugehörige Reaktionsgleichung.<br />
Theorie<br />
In einer Redoxreaktion reagieren Magnesium<br />
und Wasser zu Wasserstoff und Magnesiumoxid.<br />
Mg + H2O → H2 + MgO<br />
Literatur<br />
<strong>Skript</strong> <strong>zum</strong> AzuDuvEx-Kurs 2002: Wasserstoffversuche,<br />
s. [16]
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