Oxidation

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By admin

Was passiert eigentlich, wenn das Holz im Ofen verbrennt?
Antoine-Laurent de Lavoisier fand heraus, dass sich Stoffe beim Verbrennen mit dem Sauerstoff der Luft verbinden. Er nannte Vorgänge, bei denen sich ein Stoff mit Sauerstoff verbindet, Oxidationen.


Oxidationen

Oxidationen = Verbindungen mit Sauerstoff (O2). Also Reaktionen mit O2. Dabei entstehen Oxide.

Verbrennung

Die Verbrennung ist ein Beispiel für eine rasche Oxidation. Es erfolgt dabei eine Verbindung mit O2. Der Vorgang läuft unter Abgabe von Licht und Hitze ab. Flamme = brennender Gasstrom, evtl. mit Feststoff Teilchen (Ruß).

Explosion

Die Explosion ist eine sehr rasche Oxidation. Es handelt sich dabei um eine sehr schnell ablaufende Verbrennung, bei der sich Gase infolge der Hitze rasch ausdehnen und auch erhitzen.
Die Explosion stellt einen exothermen Vorgang dar. Es wird dabei Energie frei. Die Luft wird stark verdichtet.
Es entsteht eine schlagartige Druckwelle, die sich mit Überschallgeschwindigkeit ausbreitet.

Rosten

Das Rosten ist ein Beispiel für eine langsame Oxidation. Langsame Verbindung mit O2 (Sauerstoff). Rost = Eisenoxid. Auch die Atmung ist eine Form von Oxidation: eingeatmetes O2
-> Oxidation von Nährstoffen. Dabei entstehen Wärme und Muskelarbeit.

Ein Experiment

Oxidation ohne Feuer

Material
Becherglas, Reagenzglas, Spatel, Eisenwolle, Filzstift, Wasser

Experimentieranleitung

Gib angefeuchtete Eisenwolle in ein Reagenzglas. Stelle das Reagenzglas so ins Becherglas mit dem Wasser, dass die Öffnung unten am Boden ist. Sorge dafür, dass der Wasserspiegel im Reagenzglas und im Becherglas gleich hoch ist. Markiere am Reagenzglas den Bereich in dem sich die Luft befindet ( Luftvolumen ).

Welche Veränderungen stellst du nach ein paar Tagen fest?

Beobachtung
Die Eisenwolle verfärbt sich rötlich bis braun. Der Wasserspiegel im Reagenzglas steigt.

  1. Was könnte dieser rot-braune Stoff sein, der entstanden ist?
    Rost. – Chemisch betrachtet ist „Eisenoxid“ entstanden.
  2. Beim Rostvorgang hat nur ein Teil der Luft reagiert. Welcher Teil der Luft bzw. welches Gas hat mit der Eisenwolle reagiert?
    Sauerstoff.
  3. Wann spricht man von einer Oxidation? Könnte beim Rosten eine Oxidation ablaufen?
    Die Reaktion eines Stoffes mit Sauerstoff heißt Oxidation. Rosten ist eine Oxidation: Eisen reagiert mit der Feuchtigkeit und dem Sauerstoff der Luft zu Eisenoxid.
  4. Wie nennt man Oxidationen, die, wie das Rosten, sehr langsam und ohne Feuer ablaufen?
    Langsame Oxidationen.
  5. Kennst du andere Oxidationen, die wie das Rosten ebenfalls langsam und ohne Flamme ablaufen?
    Weitere Beispiele für langsame Oxidationen ohne Flamme wären die Atmung oder das Anlaufen von Kupfer und Zink.
  6. Wie kann man Gegenstände wie Eisen vorm Rost schützen?
    Durch folgende Maßnahmen:
    a) Rostlöser/Rostfixierer anwenden
    b) Eisen zu Edelstahl legieren
    c) Vermeidung von Wasserkontakt
    d) Rostschutzfarbe
    e) Beschichtungen
    f) Lackieren
    g) Verzinken
    h) Behandlung mit Ölen oder Fetten

Ein weiteres Experiment

Versuchsaufbau/Durchführung (Schülerversuch) 
Lege ein Stück Eisenwolle in eine Porzellanschale. Stelle die Porzellanschale mit der Eisenwolle auf eine Waage und notiere dir das Gewicht. Anschließend entzündest du die Eisenwolle mit einem Stabfeuerzeug. Dabei verbleibt die Porzellanschale auf der Waage (Abb. 2).
Nachdem die Eisenwolle durchgeglüht ist, liest du das Gewicht erneut auf der Waage ab und notierst es dir.

Hinweise zur Entsorgung 

Die abgekühlte Eisenwolle kann im Hausmüll entsorgt werden

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Veem

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