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Versuche

Die Flammen des Gasbrenners

Zielsetzung

  • Du untersuchst die unterschiedlichen Eigenschaften der gelben und blauen Flamme des Gasbrenners.

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

  • Gasbrenner
  • Tiegelzange
  • Feuerzeug
  • Porzellantiegel (Abb. 1)

Chemikalien

  • Propan

Sicherheitshinweise

Achte auf die sachgerechte Bedienung des Gasbrenners und die Sicherheitsvorkehrungen beim Experimentieren, die du immer befolgen solltest.

Führe den Versuch unter einem Abzug durch.

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Edukte

Stoffname Summenformel Gefahrenhinweise
Propan \(\ce{C3H8}\)
GHS02 - Entzündlich GHS04 - Komprimierte Gase
H220: Extrem entzündbares Gas. H280: Enthält Gas unter Druck; kann bei Erwärmung explodieren.
P210: Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P377: Brand von ausströmendem Gas: Nicht löschen, bis Undichtigkeit gefahrlos beseitigt werden kann. P381: Bei Undichtigkeit alle Zündquellen entfernen. P403: An einem gut belüfteten Ort aufbewahren.
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Propan
\(\ce{C3H8}\)
GHS02 - Entzündlich GHS04 - Komprimierte Gase
H220: Extrem entzündbares Gas. H280: Enthält Gas unter Druck; kann bei Erwärmung explodieren.
P210: Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen sowie anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. P377: Brand von ausströmendem Gas: Nicht löschen, bis Undichtigkeit gefahrlos beseitigt werden kann. P381: Bei Undichtigkeit alle Zündquellen entfernen. P403: An einem gut belüfteten Ort aufbewahren.

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
Kohlenstoff $\ce{C}$ Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Wasser \(\ce {H2O} \)
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.
Kohlenstoff
$\ce{C}$
Wasser
\(\ce {H2O} \)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.

Versuchsdurchführung

Versuchsaufbau/Durchführung

Schritt 1

  • Zünde die leuchtend gelbe Flamme des Brenners an (Abb. 2.1).
  • Greife mit der Tiegelzange den Porzellantiegel.
  • Halte den Porzellantiegel in die gelbe Flamme des Brenners.
  • Beobachte, was passiert.

 

Schritt 2

 

  • Öffne die Luftzufuhr des Brenners, damit die rauschend blaue Flamme entsteht (Abb. 2.2).
  • Greife den gleichen Porzellantiegel wieder mit der Tiegelzange.
  • Halte den Porzellantiegel in die rauschende Brennerflamme.
  • Probiere das gleiche Experiment noch einmal mit einem unbenutzten Porzellantiegel aus.
  • Beobachte, was passiert.

 

Aufgabe

Führe das Experiment durch und notiere deine Beobachtung.

Lösung

CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung; Hanne Rautenstrauch
Abb. 4 Versuchsergebnis in rauschender Brennerflamme (links) und in leuchtender Brennerflamme (rechts)

Beobachtung

Wenn du den Porzellantiegel in die gelbe Flamme des Brenners hältst, setzt sich eine schwarze Schicht auf dem weißen Tiegel ab (Abb. 4). Hältst du diesen Porzellantiegel danach in die blaue Flamme des Brenners, verschwindet die schwarze Schicht auf dem Tiegel. Wenn du einen weiteren, unbenutzten Porzellantiegel in die blaue Flamme hältst, setzt sich keine schwarze Schicht auf dem Tiegel ab (Abb. 4).

Ergebnis

Bei der gelben Flamme des Gasbrenners ist durch die geschlossene Luftzufuhr nur wenig Sauerstoff vorhanden, der für die Verbrennung des Gases benötigt wird. Deshalb verbrennt das Gas nicht vollständig. Als Folge entsteht schwarzer Ruß, der sich an dem Porzellantiegel absetzt. Ruß ist nicht verbrannter Kohlenstoff.

Bei der blauen Brennerflamme ist die Luftzufuhr geöffnet. Deswegen ist genug Sauerstoff vorhanden, sodass das Gas vollständig verbrennen kann. Zudem ist die blaue Flamme heißer als die gelbe. Deswegen entsteht hierbei kein schwarzer Ruß als Nebenprodukt.