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Versuche

Kohlenstoffnachweis in Kohle

Zielsetzung

  • Du untersuchst die Reaktion von Kohlenstoff und Sauerstoff.

Hinweise zum Experiment

Damit in Chemie bzw. beim Experimentieren keine Unfälle passieren, musst du auf die Sicherheit achten. Die Sicherheit ist immer wichtig, wenn du in einem Fachraum oder Labor bist. Bitte beachte bei allen Experimenten die Hinweise zur Sicherheit im LaborDie Durchführung des Experiments erfordert eine Gefährdungsbeurteilung durch die Lehrkraft.

CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung; Hanne Rautenstrauch
Abb. 1 Versuchsmaterial

Material

  • Becherglas
  • Tiegelzange
  • Gasbrenner
  • Feuerfeste Unterlage

Chemikalien

  • Stück Kohle (Holzkohle oder Aktivkohle)
  • Kalkwasser (Abb. 1)
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Edukte

Stoffname Summenformel Gefahrenhinweise
Aktivkohle \(\ce {C}\)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Calciumhydroxid \(\ce{Ca(OH)2}\)
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1 GHS07 - Giftig Kat. 4 (Gesundheitsschädlich), Ätz- oder Reizwirkung Kat. 2, niedrigere systemische Gesundheitsgefährdung
H315: Verursacht Hautreizungen. H318: Verursacht schwere Augenschäden. H335: Kann die Atemwege reizen.
P280: Augenschutz/Gesichtsschutz tragen P305+P351+P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen.
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Aktivkohle
\(\ce {C}\)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Calciumhydroxid
\(\ce{Ca(OH)2}\)
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1 GHS07 - Giftig Kat. 4 (Gesundheitsschädlich), Ätz- oder Reizwirkung Kat. 2, niedrigere systemische Gesundheitsgefährdung
H315: Verursacht Hautreizungen. H318: Verursacht schwere Augenschäden. H335: Kann die Atemwege reizen.
P280: Augenschutz/Gesichtsschutz tragen P305+P351+P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen.

Produkte

Stoffname Summenformel Gefahrenhinweise
Kohlenstoffdioxid (als Reaktionsprodukt) \(\ce {CO_2} \)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
P403: An einem gut belüfteten Ort aufbewahren.
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Calciumcarbonat \(\ce{CaCO3}\)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Kohlenstoffdioxid (als Reaktionsprodukt)
\(\ce {CO_2} \)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
P403: An einem gut belüfteten Ort aufbewahren.
Calciumcarbonat
\(\ce{CaCO3}\)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.

Versuchsaufbau/Durchführung

  1. Befeuchte die Innenwand des Becherglases mit dem Calciumhydroxid (Kalkwasser), indem du das Becherglas mit dem Calciumhydroxid ausspülst (Abb. 2.1).
  2. Greife mit der Tiegelzange das Stück Kohle. Halte das Stück Kohle in die blaue Brennerflamme (Abb. 2.2) und erhitze es so lang, bis es orange glüht.
  3. Halte das glühende Stück Kohle mit der Tiegelzange in das mit Kalkwasser befeuchtete Becherglas (Abb. 2.3). Lege danach das Stück Kohle auf die feuerfeste Unterlage.
Aufgabe
Aufgabe

Führe den Versuch durch. Was kannst du beobachten?
 

Lösung

Beobachtung

Wenn die Kohle erhitzt wird, fängt diese orange an zu glühen. Sobald das glühende Kohlestück in das Becherglas gehalten wird, trübt sich das Kalkwasser weiß. Nach dem Abkühlen ist die Kohle mit weißer Asche überzogen.

Ergebnis

Kohle besteht aus Kohlenstoff. Wenn es erhitzt wird, reagiert der Kohlenstoff mit dem Sauerstoff in der Luft zu Kohlenstoffdioxid.

\(\ce{C + O2 -> CO2}\)

Diese Reaktion findet weiterhin statt, wenn die Kohle glüht und in das Becherglas mit dem Kalkwasser gehalten wird. Die Trübung des Kalkwassers ist der Nachweis, dass Kohlenstoffdioxid vorhanden ist. Bei der Rektion reagieren Calciumhydroxid und Kohlenstoffdioxid zu festem Calciumcarbonat und Wasser.

\(\ce{Ca(OH)2 + CO2 -> CaCO3 + H2O}\)