Wenn Erdgas und Erdöl fehlen,
lassen sich Kohlenwasserstoffe auch aus Kohle,
Kalk und Wasser gewinnen. In einem ersten Reaktionsschritte reagieren dazu Branntkalk
und Koks zu Calciumcarbid, einem spröden, harten Salz.
Im folgenden Experiment reagiert Calciumcarbid mit Wasser zu einem brennbaren
Gas.
.
.
.
.
-
|
Material,
Wiegen
|
---17
mL Wasser + 29
mg Ca carbid |
1111
Volumetrische Gas-Bildung |
11...........1Brennendes
Ethin |
org01
Ethin
(= Acetylen), ein Kohlenwasserstoff aus Koks, Branntkalk und Wasser



Calciumcarbid
ist reaktionsfähig und ätzend.
Schutz-Handschuhe. Schutzbrillen nicht vergessen!
Arbeite mit einem Erwachsenen und im Freien
Material
Experimentiertablett,
Schutzbrille, Schutz-Handschuhe,
Pinzette,
digitale Taschenwaage, Ampulle 5 ml (hoch), Spritze (5mL), schwarzer Filzschreiber, Tesafilm,
Aluminiumbecher eines Teelichts, Kerze, Toilettenpapier, Körner von Calciumcarbid
in einer Filmdose.
Experiment
1. Mache einen Messzylinder
aus einer Ampulle: Fülle Wasser in 1-ml-Portionen aus einer Einwegspritze
in die Ampulle.
2. Markiere jedes Mal die Wasseroberfläche mit dem Filzschreiber. Schütze
die 1-ml-Markierungen mit einem Streifen Tesafilm
3. Wiege ein Reiskorn-großes Stück Calciumcarbid ab. (Vorsicht: Halte
das Calciumcarbid trocken!) (Abb. 1).
4.
Lege es in den Aluminiumbecher. Fülle die Ampulle vollständig mit Wasser.
Drehe sie vorsichtig mit der Öffnung nach unten (Abb. 2).
5. Stelle
die Ampulle voll Wasser auf das Körnchen Calciumcarbid (Abb. 3).
Warte bis zum Ende der Reaktion. Miss das Gasvolumen (Abb. 4).
6.
Drehe
die Ampulle mit der Öffnung schräg nach oben. Entünde das Gas an
einer brennenden Kerze (Abb. 5).

Beobachtungen
a)
Eine
Probe von 29 mg
Calciumcarbid reagiert mit Wasser unter Freisetzung von
3,3 ml Gas (Abb. 4).
b)
Eine weiße Fällung entsteht
(Abb. 4).
c) Das Gas brennt einige Sekunden lang mit blauer Flamme
(Abb. 5).
Erklärung
a)
Während
der Reaktion von Calciumcarbide
mit Wasser entstehen Ethin und Calciumhydroxid: CaC2(s)
+ 2 H2O(l)
--> C2H2(g)
+ Ca(OH)2(s)
/ . 1 mmol (64 mg) CaC2
setzen bei Zimmertemperatur 1 mmol (24 ml C2H2)
frei.
/
. Bei
29 mg reinem
CaC2
beträgt
das erwartete Volumen
10.9 ml C2H2.
Das bedeutet, dass die Probe nur zu
30 % aus CaC2
besteht. /
.
Die
folgende Tabelle zeigt Ergebnisse von 3 weiteren Versuchen:
| Probe |
Masse
|
Volumen
von C2H2
|
erwartetes
Volumen
|
Konzentration
an CaC2
/ Probe |
| .......11.. |
..............29
mg |
..............3.3
ml |
................10.9
ml |
.......................30
%.%%...... |
| .......2 |
..............22
mg |
..............3.4
ml |
.................
8.3 ml |
.......................41
% |
| .......3 |
..............23
mg |
..............4.1
ml |
.................
8.6 ml |
.......................48
% |
| .......4 |
|
|
|
|
Die Calciumcarbid-Konzentrationen schwanken also von Probe zu Probe.
b) Die blaue Flammenfarbe von brennendem Ethin zeigt, dass während der
Verbrennung Kohlenstoffmonoxid entsteht.
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Veröffentlichung: 26.10.2001 ...............................letzte
Veränderung: 18.01.2012 ...
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