Auch wenn das LambdaForum vorwiegend ein Synthese-Forum ist, dachte ich mir, ein Thread über Schauversuche könnte nichts schaden. Schlussendlich haben diese Experimente Generationen von Chemikern für das Fach begeistert, und auch mein Interesse an der Chemie geweckt.
Falls das hier das falsche Unterforum ist, ich habe auch nichts dagegen, wenn der Beitrag nach „Feierabend“ (oder „Müll“
) verschoben wird.
Flammende Aluminium-Vernichtung:Durchführung und Beschreibung:In einen 300 ml Weithals-Erlenmeyerkolben gibt man 100 ml einer 1 molaren Kupfer(II)-chlorid-Lösung und 50 ml konzentrierte Salzsäure. Dann wirft man etwas geknüllte Alufolie in den Kolben (nicht zu wenig). Es setzt eine heftige Reaktion ein, und ein Gas entweicht. Dieses wird angezündet und brennt mit einer blaugrünen Flamme, die jedoch rasch erlischt, weil bei der Reaktion auch viel Wasserdampf entsteht.
Die einmolare Kupfer(II)chlorid-Lösung:
Al 1.JPG (60.86 KB . 1024x683 - angeschaut 1468 Mal)Zugabe von Salzsäure:
Al 2.JPG (67.35 KB . 1024x683 - angeschaut 1476 Mal)Die blaugrüne Flamme:
Al 3.JPG (43 KB . 1024x683 - angeschaut 1488 Mal) Al 4.JPG (29.02 KB . 1024x683 - angeschaut 1460 Mal)Nach Erlöschen der Flamme:
Al 5.JPG (75.14 KB . 1024x683 - angeschaut 1480 Mal)Erklärung:Eine einmolare, blaue CuCl
2-Lösung färbt sich bei der Zugabe von HCl konz. grün, weil sich durch den Überschuss an Cl
--Anionen der Komplex [CuCl
4]
2- bildet. Aluminium zeigt, obwohl es relativ unedel ist, in wässriger Lösung meist nur geringe chemische Reaktivität. Der Grund dafür ist, dass es durch eine passivierende Oxidschicht aus sehr inertem Al
2O
3 geschützt ist. Die Oxidschicht wird jedoch durch die Chlorid-Anionen unter Bildung des sehr stabilen Komplexes Al(OH)
2Cl aufgelöst. Sobald das Metall freiliegt, setzt eine Redoxreaktion mit den Cu
2+-Ionen ein, wobei das unedle Aluminium unter Komplexierung oxidiert wird während die Kupfer-Kationen zu metallischem Kupfer reduziert werden. Es kommt zur Wasserstoffbildung. Zusätzlich wird das Aluminium von der Salzsäure angegriffen. Der bei den Reaktionen entstehende Wasserstoff kann angezündet werden und verbrennt mit einer durch Cu
2+-Ionen grün-blau gefärbten Flamme. Die Reaktion wird immer heftiger, das Gemisch beginnt zu kochen und der entstehende Wasserdampf führt zum Verlöschen der Flamme.
Quellen:* http://www.axel-schunk.de/experiment/edm0312.html* http://www.kkgwhv-schule.kwe.de/kkg_chem/che_allg/alustab/alust.htmDer Zuckerkohle-Versuch:Durchführung und Beschreibung:Man füllt ein 250 ml Becherglas (hohe Form) zu zwei Dritteln mit Saccharose und tropft zur Reaktionsbeschleunigung 10 ml Wasser darauf. Anschließend gießt man 65 ml konzentrierte Schwefelsäure auf den Zucker. Nach einiger Zeit setzt eine heftige Reaktion ein, und eine dicke Wurst aus Kohlenstoff steigt unter Dampfen aus dem Becherglas empor. Durch Umrühren kann man die Reaktion beschleunigen.
Zuckerkohle 1.jpg (55.25 KB . 1024x683 - angeschaut 1617 Mal) Zuckerkohle 2.jpg (94.08 KB . 1024x683 - angeschaut 1690 Mal)Erklärung:Formal gesehen spaltet die stark hygroskopische Schwefelsäure Wasser aus dem Zucker ab. Hierbei entsteht Kohlenstoff. In einer Nebenreaktion oxidiert die Schwefelsäure den Zucker zu CO
2 und CO, wobei sie zur instabilen schwefligen Säure reduziert wird, die sofort zu SO
2 und H
2O zerfällt. Die entstehenden Gase, zusammen mit dem gebildeten Wasserdampf, blähen den Kohlenstoff zu einer Wurst auf.
Quelle:* http://www.chemieunterricht.de/dc2/schwefel/s-v09.htmBildung eines Radikal-Anions:Durchführung und Beschreibung:O.525 g (2.5 mmol) Benzil (
http://forum.lambdasyn.org/index.php/topic,1348.0.html) und 0.53 g (2.5 mmol) Benzoin (
http://forum.lambdasyn.org/index.php/topic,1340.0.html) werden in 150 ml EtOH 96% unter Erwärmen gelöst. Die gelbe Lösung wir auf Raumtemperatur abgekühlen gelassen und in eine Gaswaschflasche gegossen und 1.5 mL 2 N NaOH werden hinzugefügt. Die Flasche wird mit einem Stopfen verschlossen. Wird die Lösung ruhig stehen gelassen, so nimmt sie eine purpurrote Farbe an. Schüttelt man die Lösung, so wird sie augenblicklich wieder gelb. Dieser Farbwechsel kann mehrmals wiederholt werden.
Die purpurrote Lösung:
Gleichgewicht 3.JPG (33.77 KB . 1024x683 - angeschaut 1455 Mal)Beim Schütteln wird die Lösung gelb:
Gleichgewicht 1.JPG (36.82 KB . 1024x683 - angeschaut 1405 Mal)Nach kurzer Zeit beginnt die Lösung sich wieder rot zu färben:
Gleichgewicht 2.JPG (32.47 KB . 1024x681 - angeschaut 1406 Mal)Erklärung:Benzil und Benzoin reagieren in alkalischer Lösung unter Bildung eines Radikal-Anions. Dieses Radikal-Anion ist aufgrund der Resonanzstabilisierung relativ stabil und kann sich somit in hoher Konzentration bilden. Das ausgedehnte pi-System des Radikals erklärt auch seine intensive, rote Farbe. Wird das Radikal-Anion beim Schütteln durch den Luftsauerstoff oxidiert, so verschwindet diese rote Farbe.
Das Radikal-Anion:
Radikal-Anion.gif (1.46 KB . 148x151 - angeschaut 1369 Mal)Bemerkung:Wenn der Versuch nicht funktioniert, so liegt das meist daran, dass nicht genug Natronlauge verwendet wurde, und es reicht, wenn man einfach etwas mehr Lauge hinzugibt.
Quelle:* http://www.demochem.de/D-Benzil-d.htmEthin reagiert mit Chlor:Durchführung und Beschreibung:In ein 100 ml Reagenzglas gibt man eine Spatel Calciumcarbid, eine Spatel Kaliumpermanganat, und übergießt dann das Gemisch mit etwa 20 ml konzentrierter Salzsäure. Es kommt zu einer heftigen Reaktion, und aus dem Reagenzglas entweichen große Mengen an Ruß und auch immer wieder Flammen.
Ethin 1.jpg (60.58 KB . 1024x681 - angeschaut 1924 Mal) Ethin 2.jpg (61.01 KB . 1024x681 - angeschaut 1317 Mal) Ethin 3.jpg (74.71 KB . 1024x681 - angeschaut 1352 Mal)Erklärung:Es entstehen Chlor und Ethin, die nach folgender Gleichung reagieren:
C
2H
2 + Cl
2 2 C + 2 HCl
Als Nebenreaktionen finden die Verbrennung von Ethin mit dem Luftsauerstoff, sowie Additionsreaktionen von Cl
2 und HCl an Ethin und die dabei entstehenden Folgeprodukte statt. Die dadurch gebildeten chlorierten Kohlenwasserstoffe bilden einen schmierigen Film an den Wänden des Reagenzglases.
Bemerkung:Es gibt auch viele andere Möglichkeiten diese Reaktion wirkungsvoll zu demonstrieren. Besonders spektakulär ist folgende:
Man bindet zwei Schläuche aneinander und taucht sie in ein großes Becherglas. Dann dunkelt man den Raum ab, und leitet durch den einen Schlauch Ethin ein, durch den anderen Chlor. Die beiden Gase reagieren unter Wasser mit lautem Knallen (bedingt durch die Verdämmung) und unter Feuererscheinung.
Quellen:* http://www.chemieunterricht.de/dc2/tip/03_02.htm* http://woelen.homescience.net/science/chem/exps/cl2_c2h2/index.html (hier wird auch noch eine dritte Möglichkeit, die Reaktion zu demonstrieren, gezeigt)
* Eigene Erfahrung