Klasse 7C
Chemie
Gymmie Neustadt
Darum geht es heute!
Du hast die Verbrennung einer Kerze nun näher untersucht und viele neue Erkenntnisse gewonnen.
Nun geht es um die Frage, was beim Verbrennen einer Kerze chemisch abläuft.
Dazu schauen wir uns an, welche Stoffe entstehen und wie diese Stoffe aufgebaut sind.
Ein Blick auf die Experimente
Du zündest eine Kerze mit einem Feuerzeug an. Durch die Hitze der Flamme schmilzt der Wachs im Docht und wird gasförmig. Beim Entzünden bildet sich eine Flamme, die hell leuchtet und Wärme ausstrahlt. Beim Abbrennen der Kerze wird diese immer kleiner. Die Verbrennung erhält sich also selbst und verbraucht dabei den Wachs.
Was aber ist denn eine Verbrennung? Ist das eine chemische Reaktion?
+info
Das ist eine gute Frage. Wenn es eine chemische Reaktion ist, was reagiert denn in der Kerze und was entstehen dann für Stoffe neu?
Frage 1. Wann brennt Wachs?
Im Versuch im Bild wurde Wachs erhitzt. Bei verschiedenen Temperaturen hielt man einen brennenden Holzspan über das flüssige Wachs. Schaue dir die Bilder an und formuliere eine Beobachtung. Entscheide, in welchem Aggregatzustand Wachs vorliegen muss, damit es brennen kann.
Bild: Luerßen et al. (2015), S. 363
Frage 2. Warum geht eine Kerze aus?
In einem Versuch werden drei Teelichte gleichzeitig mit unterschiedlich großen Gläsern überstülpt. Nenne die Beobachtungen, die du erwartest. Du kannst das Experiment auch gerne selbst durchführen. Erkläre die Beobachtungen.
Tipp
Frage 3. Woraus besteht Luft?
Im Video erfährst du, wie die Zusammensetzung der Luft ist. Fertige eine Tabelle mit den Bestandteilen von Luft und den Anteilen an. Wende diese neuen Erkenntnisse auf die Aufgabe 2 an.
Zwischenfazit:
+info
Beim Verbrennen einer Kerze reagiert der Wachsdampf mit dem Sauerstoff der Luft. Wachsdampf und Sauerstoff sind also die Ausgangsstoffe (Edukte) der Reaktion. Bei dieser Reaktion wird Energie in Form von Wärme frei. Merke: Eine Verbrennung ist eine chemische Reaktion eines Stoffes mit Sauerstoff.
So, jetzt weißt du, dass die Verbrennung einer Kerze eine chemische Reaktion ist, bei der die Edukte Wachsdampf und Sauerstoff aus der Luft miteinander reagieren.
Ok, aber welche neuen Stoffe entstehen daraus? Dazu müssen wir uns anschauen, was Wachs ist.
Brennstoff Wachs
Wachs ist ein Gemisch aus verschiedenen chemischen Verbindungen, die alle aus Molekülen bestehen. Beispiele sind die Verbindungen Eicosan und Tetracosan. Ihre Moleküle bestehen aus Kohlenstoff-Atomen (C), die eine lange Kette bilden. Die C-Atome sind mit Wasserstoff-Atomen (H) verbunden.
Frage 4: Wie sieht ein Wachs-Molekül aus?
Ein naher Verwandter der Verbindungen im Wachs ist Butan. Butan ist der Hauptbestandteil von Feuerzeuggas. Gib die Molekülformel für Butan an. Zähle dazu die Atome von jeder Sorte. Die schwarzen Kugeln sind Kohlenstoff-Atome (C) und die weißen Kugeln sind Wasserstoff-Atome (H). Zeichne ein Eicosan-Molekül, das aus 20 C-Atomen und 42 H-Atomen besteht. Gib auch hier die Molekülformel an.
Ja, aber was entsteht denn bei der Verbrennung von Wachs? Wir kennen doch noch gar nicht die Produkte.
Kein Problem. Schau dir die Videos auf der folgenden Seite an.
Frage 5: Was entsteht beim Verbrennen von Wachs?
<< KalkwasserprobeSieh dir den Versuch an und beschreibe, wie du Kohlenstoffdioxid nachweisen kannst.
Wassernachweis >>Sieh dir den Versuch an und beschreibe, wie du Wasser nachweisen kannst.
Nachweis I
Nachweis II
Frage 5: Was entsteht beim Verbrennen von Wachs?
Du entzündest eine Kerze und leitest die bei der Verbrennung entstehenden Gase in Kalkwasser ein. Das Kalkwasser trübt sich.
Du entzündest eine brennende Kerze und stülpst kurz ein Glas über die Flamme, ohne dass sie ausgeht. Dann ziehst du das Glas wieder nach oben und wischt den Beschlag mit Watesmopapier aus. Das Watesmopapier wird leicht blau.
Deute die beiden Beobachtungen.
Frage 6: Was Du nun weißt!
Wachsdampf reagiert mit Sauerstoff. Bei der Reaktion entstehen Wasser und Kohlenstoffdioxid. Stelle das Reaktionsschema für die Verbrennung einer Kerze auf.
Tipp
Für die Experten
Die Reaktionsgleichung
An Stelle des Reaktionsschemas schreiben Chemiker eine Reaktionsgleichung mit den Formeln der Stoffe. Grundsatz ist, dass kein Atom verloren gehen darf und auch keines hinzu kommen darf. Wenn du willst, kannst du die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Eicosan aufschreiben.
Tipp
Chemie 7c
CONGRATS!
Abbildungen aus: Pixabay: S. 2, 6, 8, 10 Luerßen, Peppler, Ries,Janek & Over (2015): Ein physikalisch-chemisches Wunderwerk... Die Kerze. ChiuZ, 49, S.362-370: S. 5
Verbrennung einer Kerze chemische betrachtet
Bernhard Sieve
Created on February 21, 2021
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Klasse 7C
Chemie
Gymmie Neustadt
Darum geht es heute!
Du hast die Verbrennung einer Kerze nun näher untersucht und viele neue Erkenntnisse gewonnen.
Nun geht es um die Frage, was beim Verbrennen einer Kerze chemisch abläuft.
Dazu schauen wir uns an, welche Stoffe entstehen und wie diese Stoffe aufgebaut sind.
Ein Blick auf die Experimente
Du zündest eine Kerze mit einem Feuerzeug an. Durch die Hitze der Flamme schmilzt der Wachs im Docht und wird gasförmig. Beim Entzünden bildet sich eine Flamme, die hell leuchtet und Wärme ausstrahlt. Beim Abbrennen der Kerze wird diese immer kleiner. Die Verbrennung erhält sich also selbst und verbraucht dabei den Wachs.
Was aber ist denn eine Verbrennung? Ist das eine chemische Reaktion?
+info
Das ist eine gute Frage. Wenn es eine chemische Reaktion ist, was reagiert denn in der Kerze und was entstehen dann für Stoffe neu?
Frage 1. Wann brennt Wachs?
Im Versuch im Bild wurde Wachs erhitzt. Bei verschiedenen Temperaturen hielt man einen brennenden Holzspan über das flüssige Wachs. Schaue dir die Bilder an und formuliere eine Beobachtung. Entscheide, in welchem Aggregatzustand Wachs vorliegen muss, damit es brennen kann.
Bild: Luerßen et al. (2015), S. 363
Frage 2. Warum geht eine Kerze aus?
In einem Versuch werden drei Teelichte gleichzeitig mit unterschiedlich großen Gläsern überstülpt. Nenne die Beobachtungen, die du erwartest. Du kannst das Experiment auch gerne selbst durchführen. Erkläre die Beobachtungen.
Tipp
Frage 3. Woraus besteht Luft?
Im Video erfährst du, wie die Zusammensetzung der Luft ist. Fertige eine Tabelle mit den Bestandteilen von Luft und den Anteilen an. Wende diese neuen Erkenntnisse auf die Aufgabe 2 an.
Zwischenfazit:
+info
Beim Verbrennen einer Kerze reagiert der Wachsdampf mit dem Sauerstoff der Luft. Wachsdampf und Sauerstoff sind also die Ausgangsstoffe (Edukte) der Reaktion. Bei dieser Reaktion wird Energie in Form von Wärme frei. Merke: Eine Verbrennung ist eine chemische Reaktion eines Stoffes mit Sauerstoff.
So, jetzt weißt du, dass die Verbrennung einer Kerze eine chemische Reaktion ist, bei der die Edukte Wachsdampf und Sauerstoff aus der Luft miteinander reagieren.
Ok, aber welche neuen Stoffe entstehen daraus? Dazu müssen wir uns anschauen, was Wachs ist.
Brennstoff Wachs
Wachs ist ein Gemisch aus verschiedenen chemischen Verbindungen, die alle aus Molekülen bestehen. Beispiele sind die Verbindungen Eicosan und Tetracosan. Ihre Moleküle bestehen aus Kohlenstoff-Atomen (C), die eine lange Kette bilden. Die C-Atome sind mit Wasserstoff-Atomen (H) verbunden.
Frage 4: Wie sieht ein Wachs-Molekül aus?
Ein naher Verwandter der Verbindungen im Wachs ist Butan. Butan ist der Hauptbestandteil von Feuerzeuggas. Gib die Molekülformel für Butan an. Zähle dazu die Atome von jeder Sorte. Die schwarzen Kugeln sind Kohlenstoff-Atome (C) und die weißen Kugeln sind Wasserstoff-Atome (H). Zeichne ein Eicosan-Molekül, das aus 20 C-Atomen und 42 H-Atomen besteht. Gib auch hier die Molekülformel an.
Ja, aber was entsteht denn bei der Verbrennung von Wachs? Wir kennen doch noch gar nicht die Produkte.
Kein Problem. Schau dir die Videos auf der folgenden Seite an.
Frage 5: Was entsteht beim Verbrennen von Wachs?
<< KalkwasserprobeSieh dir den Versuch an und beschreibe, wie du Kohlenstoffdioxid nachweisen kannst.
Wassernachweis >>Sieh dir den Versuch an und beschreibe, wie du Wasser nachweisen kannst.
Nachweis I
Nachweis II
Frage 5: Was entsteht beim Verbrennen von Wachs?
Du entzündest eine Kerze und leitest die bei der Verbrennung entstehenden Gase in Kalkwasser ein. Das Kalkwasser trübt sich.
Du entzündest eine brennende Kerze und stülpst kurz ein Glas über die Flamme, ohne dass sie ausgeht. Dann ziehst du das Glas wieder nach oben und wischt den Beschlag mit Watesmopapier aus. Das Watesmopapier wird leicht blau.
Deute die beiden Beobachtungen.
Frage 6: Was Du nun weißt!
Wachsdampf reagiert mit Sauerstoff. Bei der Reaktion entstehen Wasser und Kohlenstoffdioxid. Stelle das Reaktionsschema für die Verbrennung einer Kerze auf.
Tipp
Für die Experten
Die Reaktionsgleichung
An Stelle des Reaktionsschemas schreiben Chemiker eine Reaktionsgleichung mit den Formeln der Stoffe. Grundsatz ist, dass kein Atom verloren gehen darf und auch keines hinzu kommen darf. Wenn du willst, kannst du die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Eicosan aufschreiben.
Tipp
Chemie 7c
CONGRATS!
Abbildungen aus: Pixabay: S. 2, 6, 8, 10 Luerßen, Peppler, Ries,Janek & Over (2015): Ein physikalisch-chemisches Wunderwerk... Die Kerze. ChiuZ, 49, S.362-370: S. 5