Antworten der Schüler der Klassen 1 und 2 Chemie
zu den Fragen der ersten Unterrichtsstunde am Montag Abend den 20.9.2010. Die
vier Fragen zum ersten Thema "01 Feuer" waren nach 24 Stunden hinreichend
beantwortet. Acht Schüler arbeiteten mit. Es gab zweimal die "1"
und viermal die "2".
Die Antworten wurden vom Lehrer hier aufgearbeitet: 1. Wie funktioniert ein
Streichholz?
Wenn der Zündkopf an der Reibfläche streicht, bleiben Spuren des Phosphors am Zündkopf haften. Die
Mischung aus rotem Phosphor und Chlorat ist schon bei leichtem Druck hochexplosiv.
Diese Reaktion
nennt sich in Fachkreisen Armstrongsche Mischung. Sie führt jedoch in diesen Spuren nur zur
gefahrlosen Entflammung der brennbaren Stoffe und des Stäbchens. Y.
G.
..................... 1. Wie funktioniert ein Streichholz?
Das Urstreichholz
Das Prinzip eines Streichholzes funktioniert, durch ein stück Holz ( meistens mit Paraffin imprägniertem Espenholz ), einem Zündkopf (einer Mischung aus Tetraphosphortrisulfid und
Kaliumchlorat) und einer rauen Reibefläche. Die chemische Mischung wird zumeist mit Leim an einem Ende des Streichholzes kugelförmig angebracht und durch das Reiben auf der Reibefläche reagieren die beiben Stoffe miteinander und entzünden das Holzstäbchen.
Bei unseren heutigen ''Sicherheitsstreichhölzern''
besteht die Mischung aus Schwefelsulfid und Kaliumchlorat. Die Reibefläche besteht aus einer verleimten Mischung von Glaspulver und rotem Phosphor. Sie entzünden sich nur noch auf diesen Speziellen Reibeflächen, deshalb Sicherheitsstreichhölzer.
2. Wie funktioniert eine Kerze? Eine Kerze besteht aus mindestens 2 Bestandteilen, einem Brennkörper (Der Docht) und dem Wachskörper (Brennstoff bzw. Paraffin ). Beim Anzünden der Kerze am Docht sorgt die Flamme dafür, dass das Wachs von Feststoff zur Flüssigkeit schmilzt und von der Flüssigkeit in den gasförmigen Zustand verdampft. Diese Gase brennen dann im oberen Bereich des Dochtes. Dabei wird Wärmeenergie frei, die das nachfolgende Gas entzündet und somit die Verbrennung selbstständig weiterläuft
(exotherme Reaktion).
3. Was ist Feuer? Ein Feuer ist eine chemische Reaktion, genauer gesagt eine exotherme Reaktion, bei welcher Sauerstoff und Brennstoff durch Einwirkung von großer Hitze ( Reibung, hoher Druck oder einem anderen Feuer ) reagieren und Energie in Form von Licht und Wärme freigesetzt wird.
4. Was passiert, wenn man Stahlwolle auf eine Waage legt und anzündet? Das Gewicht der Stahlwolle, also des Eisens wird schwerer nach dem Anzünden (Energiezufuhr).
Das Eisen reagiert mit dem Sauerstoff aus der Luft und wird zum Eisenoxid, d.h. es kommen zusätzliche Sauerstoffatome zum Eisen. Es wir schwerer. K.B. .............................
1. Wie funktioniert ein Streichholz? Der
folgende riesige Text stammt aus: http://www.wer-weiss-was.de/theme51/article289974.html
Dieser Text wiederum ist eine Montage aus Beiträgen von "Lit.: Kirk-Othmer
(4.) 16, 1–8 ï Ullmann (4.) 24, 801–810; (5.) A 16, 163–169".
Und diese Montage ist nachzulesen bei "Römpp Lexikon Chemie – Version
2.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1999". Die Internet-Montage
des Römpp wurde hier gekürzt und sprachlich aufgebessert: "Streichhölzer":
Bezeichnung für Zündwaren zum einmaligen Gebrauch, bestehend aus stäbchenförmigen
brennbaren Trägern mit entzündungsfähigem Kopf. Die heute gebräuchlichen
Sicherheits-Zündhölzer werden wie folgt hergestellt: In viereckige Stäbchen zerschnittene Hölzer (vorwiegend aus Pappelholz)
oder
Pappe-Streifen werden mit z. B. verd. Ammoniumphosphat-Lsg. zur Verhinderung des Nachglimmens imprägniert, zur
Förderung der Brennbarkeit in Paraffin-Schmelze getaucht u. an der Spitze mit einer
Zündmasse versehen. Diese enthält ca. 50–60% Kaliumchlorat als Oxidations-Mittel, ca. 4–7% Schwefel als
Brennstoff, ca. 1–4% Kaliumchromat und/oder Mangandioxid zur katalytischen. Regelung von Entzündung
und Abbrand, ca. 15-25% Glasmehl sowie Kieselgur, Kreide o. ä. als Füllstoffe
und Schlackenbildner, ca. 10% Bindemittel (Dextrin, Leim, Gelatine o. ä.) sowie
gegebenenfalls Farbstoffe. Bengalische
Zündhölzer enthalten zusätzlich flammenfärbende Zusätze (siehe auch bengalisches Feuer). Die Reibflächen, angebracht auf der Verpackung der
Sicherheits-Zündhölzer, bestehen im wesentlichen aus rotem
Phosphor, Glaspulver uund Bindemittel. Beim Reibvorgang bildet sich eine kleine Menge des äußerst
reaktionsfähigen Gemisches aus Kaliumchlorat (aus der Zündmasse) und rotem Phosphor (aus der
Reibfläche), die sich durch die Reibungswärme entzündet und den Entflammungsvorgang im
Zündholz-Kopf
einleitet. Zündhölzer werden in Schiebeschachteln mit 20–50 Zündhölzern Inhalt
oder als Zündholz-Heftchen
angeboten. Moderne vollautomatische Maschinen produzieren bis zu 30 000 Zündhölzer/min bzw. bis zu 50 000
Schachteln pro Stunde. In andern Ländern sind auch heute noch
sogenannte Überallzünder mit geringen Marktanteilen im
Gebrauch. Diese enthalten in der Zündmasse des Zündholz-Kopfes neben Kaliumchlorat als Reaktionspartner
Tetraphosphortrisulfid (Phosphorsesquisulfid, siehe aauch Phosphorsulfide) uund können an beliebigen
Reibflächen entzündet werden. ......................
Geschichte: Bald nach der Entdeckung des weißen Phosphors durch den Alchimisten Henning Brand um
1670 begann man mit Zündmitteln zu experimentieren, welche auf den pyrophoren Eigenschaften des
weißen Phosphors beruhten (J. Kunckel von Löwenstern, R. Boyle). Boyle's Schüler u. Assistent
Hanckwitz beschrieb um 1680, wie in Schwefel getauchte Holzspäne durch weißen Phosphor entzündet
werden konnten; er gilt daher als Erfinder der Zündhölzer. Erst nachdem C. W. Scheele 1774 die Herstellung von Phosphor aus Knochen erfunden hatte
und Phosphor damit in größeren Mengen verfügbar wurde, entwickelte man eine Reihe pyrophorer Zündmittel, die jedoch wegen des hohen Phosphor-Preises nur in sehr begüterten Kreisen
Verwendung fanden. Mit der Entdeckung des Kaliumchlorats durch C. L. Berthollet um 1786 begann die Entwicklung
hypergolischer (= selbstzündender http://de.wikipedia.org/wiki/Hypergol
). Zündmittel. Die ersten eigentlichen
Streichhölzer, das heißt durch Reibung entzündliche Zündhölzer, waren die Phosphorhölzer, die ab etwa 1830
industriell hergestellt wurden. Als Erfinder wird unter anderem der Deutsche Kammerer genannt; letzterer errichtete um
1836 die erste deutsche Zündholz-Fabrik in Ludwigsburg.
Die Phosphorhölzer enthielten in der Zündmasse weißen Phosphor, Kaliumchlorat, Bleidioxid,
Schwefel, Glaspulver u. Klebstoff. Wegen der Giftigkeit des weißen Phosphors (Phosphor-Nekrose bei
den Zündholzarbeitern) wurde dessen Verwenduhng für Zündhölzer später in verschiedenen Ländern verboten, zuerst 1872 in Finnland.
Mit der Entdeckung und Erforschung des roten Phosphors wurden Mitte des 19. Jahrhunderts die Voraussetzungen zur Entwicklung der
Sicherheits-Zündhölzer geschaffen, deren Prinzip bereits 1844 erfunden wurde: Trennung der reaktiven Komponenten in Zündmasse (Kaliumchlorat)
und Reibfläche (roter Phosphor). Solche Sicherheits-Zündhölzer wurden in der 2. Hälfte des 19.
Jahrhunderts in Schweden mit steigendem Erfolg produziert (daher auch die
Bezeichnung „Schwedenhölzer“) und konnten sich schließlich gegenüber den weit verbreiteten Phosphorhölzern durchsetzen.
In Deutschland wurden Anfang 1930 Herstellung, Vertrieb, Ex- u. Import von Zündhölzern
durch das
Zündwarenmonopolgesetz in staatliche Regie genommen. Erst Anfang 1983 wurde das Zündwarenmonopol
aufgehoben
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Ich habe Ihnen gestern Abend erzählt, dass man eine Kerze auspusten kann und sofort wieder anzünden kann mit
Hilfe des Rauches. Hier habe ich mal ein Video gefunden:
http://www.youtube.com/watch?v=byN_mHComEQ
und gleich bei diesem Video habe ich noch was entdeckt:
"Kerzenfernzündung"
Für dieses Experiment braucht man nicht mehr als eine gewöhnliche Kerze und Streichhölzer. Einfach
die brennende Kerze nach einiger Zeit auspusten und ein brennendes Streichholz in den
aufsteigenden Rauch der Kerze halten. Der Docht der Kerze entzündet sich erneut.
Wie das funktioniert:
In dem aufsteigenden Rauch der Kerze sind fein verteilte verdampfte Bruchstücke des Kerzenwachses.
Mit dem Sauerstoff aus der Luft ergibt sich so ein leicht brennbares Gas.
Der aufsteigende Rauch der Kerze ist dabei eine Verbindung zum Docht der Kerze."
http://www2.braunschweig.de/sdw/med-ex-kerzen.html
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2. Was ist Feuer?
aus: http://www.planet-schule.de/warum_chemie/feuerloeschen/themenseiten/t4/s2.html
Ende des 17. Jahrhunderts vermutete der Arzt und Chemiker G. E. Stahl in allen brennbaren
Substanzen einen bestimmten Stoff. Diesen nannte er Phlogiston. Bei der Verbrennung sollte
Phlogiston entweichen und die Feuererscheinungen verursachen.
Dem Franzosen A.L. Lavoisier gelang es im Jahre 1783 den Verbrennungsvorgang aufzuklären und die
Phlogistontheorie zu widerlegen. Er erkannte, dass eine Verbrennung immer die Vereinigung eines
Stoffes mit Sauerstoff ist. Entsprechend dem französischen Wort für Sauerstoff "oxygèn"
bezeichnete er diese Reaktion als Oxidation.
Eine Oxidation im klassischen Sinne ist also eine chemische Reaktion, bei der ein Reaktionspartner Sauerstoff bindet.
Seit etwa 1920 ist der Begriff ausgeweitet auf "Abgabe von Elektronen
bei einer chemischen Reaktion".
Die Art und Geschwindigkeit der Reaktion entscheidet über die frei gesetzte Wärmemenge. Wird etwa
viel Wärme in kurzer Zeit frei, kann es zu Feuererscheinungen wie Flammen oder Glut kommen. Es
wird daher unterschieden in:
- Oxidation ohne Feuererscheinung (z.B.: Oxidieren, Rosten, Gären, Verwesen ...) und
- Oxidation mit Feuererscheinung (z.B.: Brennen, Explodieren, Detonieren ...).
Bei typischen Verbrennungsreaktionen wirkt Sauerstoff als Oxidationsmittel und wird bei der Reaktion selbst reduziert, das heißt er nimmt Elektronen auf. Die Brennstoffe hingegen geben Elektronen ab, sie
werden also oxidiert.
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3. Was passiert, wenn man Stahlwolle auf eine Waage legt und anzündet?
http://de.wikibooks.org/wiki/Anorganische_Chemie_f%C3%BCr_Sch%C3%BCler:_Erforschen_des_Verbrennung
svorgangs
Versuchsbeschreibung
Stahlwolle wird an eine Balkenwaage gehängt und mit dem Brenner entzündet. Als Alternative kann
die Stahlwolle auch mit einer 4,5 V Batterie entzündet werden.
Beobachtung
Die Seite mit der Stahlwolle wird schwerer. (Zuerst wird die Seite mit der Stahlwolle vielleicht
leichter, dann deutlich schwerer.)
Schlussfolgerung
Die Verbrennung ist eine Reaktion mit Luftsauerstoff. Die Stahlwolle verbrennt dabei mit
Sauerstoff zu Eisenoxid, welches schwerer als Eisen ist.
Jede Verbrennung ist eine Vereinigung mit Sauerstoff (=Oxidation).
Es bildet sich ein Oxid.
aus.
........................ alles bis hier
hin: A. S. ........................ |