Auf ein Gemisch aus Ammoniumnitrat, Zinkstaub und Ammoniumchlorid werden einige Tropfen Wasser gegeben.
Verwendete Chemikalien
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Achtung |
4 g Ammoniumnitrat, NH4NO3 – 80.04 g/mol Ammonsalpeter |
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Achtung |
4 g Zink (Staub), Zn – 65.39 g/mol CAS-Nr.: 7440-66-6 – EG-Nr.: 231-175-3 |
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Achtung |
0.5 g Ammoniumchlorid, NH4Cl – 53.49 g/mol Salmiak |
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Gefahr |
1 g Strontiumnitrat, Sr(NO3)2 – 211.63 g/mol Strontiumdinitrat (IUPAC), Strontium(II)-nitrat |
Verwendete Geräte, Versuchsaufbau
250-ml-Becherglas, feuerfeste Unterlage, Pipette
Versuchsdurchführung
In einem 250-ml-Becherglas werden 4 g Ammoniumnitrat, 4 g Zinkstaub, 0.5 g Ammoniumchlorid und ggf. 1 g Strontiumnitrat durch Schütteln vermengt. Dieses Gemisch wird auf eine feuerfeste Unterlage gegeben und mit ein paar Tropfen Wasser versetzt.
Reaktionsgleichung
Das Ammoniumnitrat bildet in kurzer Zeit mit dem Wasser eine konzentrierte Lösung. Das reaktionsfreudige Zink reagiert sehr heftig mit der Ammoniumnitrat-Lösung. Diese zersetzt sich dabei und es wird sehr viel Wärme frei. Während der Reaktion entreißt das Zink dem Ammoniumnitrat Sauerstoff. Bei der Reaktion entstehen Zinkoxid, Wasser und Stickstoff. Der entweichende Stickstoff wirbelt das Reaktionsgemisch auf. Das Ammoniumchlorid verlängert die Dauer der Reaktion, indem die Chloridionen verhindern, dass sich beim Zink eine Oxidschicht bildet. Die Oxidschicht würde ein Weiterreagieren mit der Ammoniumnitrat-Lösung verhindern. Bei diesem Experiment läuft eine Redoxreaktion ab, da Oxidation und Reduktion stattfinden.
Das Zink wird oxidiert und ist selbst Reduktionsmittel. Aus zwei Atomen Stickstoff, wovon eines eine niedrige und das Andere eine hohe Oxidationsstufe aufweist, entsteht ein Stickstoffmolekül (N2) mit einer mittleren, einheitlichen, Oxidationsstufe. Das Stickstoffatom mit der niedrigen Oxidationsstufe wird oxidiert und das Stickstoffatom mit der hohen Oxidationsstufe wird reduziert.
Medien
Quellenangaben
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