Kohlendioxid – Blog von Andreas Blümel und dem Forscherquartett

Was knallt denn da?

23. Februar 2013 AndreasB

Materialien

Brausetabletten (z.B. Vitamin C)
etwas Wasser
Film-Dose, Überraschungsei oder andere Dose
Unterteller

Anmerkung
Wenn Mama und Papa zu Silvester Raketen steigen lassen, wollt ihr es sicherlich auch ein bisschen knallen lassen.

Versuchsdurchführung
Lara-Was_knallt_denn_da Stellt eine Film-Dose mit der Öffnung nach oben auf einen Unterteller. Nun legt ein halbe oder gleich eine ganze Brausetablette in die Dose. Tropft etwas Wasser (mit einer Pipette oder einem Löffel) auf die Tablette, so dass sie gut bedeckt ist. Nun macht den Deckel auf die Dose und haltet sie gut fest.

Achtung!
Nicht den Kopf über die Dose halten. Der Deckel könnte ins Auge fliegen. Zusätzlich kann man auch eine Schutzbrille tragen.

Was beobachtest Du?
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Erklärung
Wenn die Brausetablette in Wasser gelegt wird, entsteht aus dem Natriumhydrogencarbonat der Tablette Kohlendioxid. Dieses ist aber gasförmig und nimmt mehr Raum ein, als das Carbonat in festem Zustand. Das Gas verteilt sich in der Dose und sprengt am Ende den Deckel ab.

Weiterführende Informationen

Wie kann man (Zitronen)sprudel selbst herstellen?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

Saft einer Zitrone oder Zitronensäurepulver (aus der Apotheke); andere Aromen gehen selbstverständlich auch
Natron (Natriumhydrogencarbonat) oder Backpulver
1 Löffel
2 Gläser
Wasser

Versuch 1
Lupe-Logo-Header Fülle beide Gläser mit etwas Wasser. Tropfe in das 1. Glas etwas Zitronensaft. Füge mit dem Löffel etwas Natron in das 2. Glas. Beide Gläser umrühren.

Was passiert?
Nichts, außer vielleicht, dass sich beide Stoffe im Wasser auflösen.

Versuch 2
Schütte nun den Inhalt von Glas 1 (vorsichtig) in Glas 2.

Was passiert?
Die Mischung fängt an zu sprudeln. Du hast (Zitronen)-Sprudel selbst hergestellt.

Erklärung
In Versuch 2 findet eine (chemische) Reaktion zwischen der Zitronensäure und dem Natron (Natriumhydrogencarbonat) statt und das im Natron gebundene Kohlendioxid-Gas entweicht. Deshalb sprudelt es. Wie im Zitronensprudel hast du nun in Wasser gelöstes Kohlendioxid-Gas und als Geschmack die Zitronensäure.

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Wie kann man Brausepulver selbst herstellen?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

20-40g Zucker
20g Zitronensäure
10g Natron
1 Löffel
1 Glas
Aroma + Wasser

Versuch 1
Probiere alle Zutaten (1-3) indem Du etwas davon auf einen Löffel gibst und das Pulver mit Deinem angefeuchteten Finger berührst. Etwas von dem Pulver bleibt an Deinem Finger haften. Jetzt kannst Du den Finger ablecken. Bitte nur kleine Mengen probieren !

Was passiert/Erklärung
Zucker schmeckt süß, Zitronensäure schmeckt sauer und Natron schmeckt seifig.

Versuch 2
Mische nun alle Zutaten zusammen und gib davon einen Teelöffel in ein (leeres) Glas. Wenn Du das Gemisch mit Wasser übergießt und umrührst, dann hast Du brausenden, erfrischenden Sprudel selbst hergestellt. Du kannst auch Waldmeister-Aromapulver, grüne Lebensmittelfarbe und Wasser dazu geben und schon hast Du erfrischende Waldmeister-Brause hergestellt.
Selbstverständlich kannst Du das Brausepulver auch ohne Wasser probieren. Du solltest jedoch nicht zu viel davon essen, da Du sonst Bauchschmerzen bekommst.

Erklärung
Die Reaktion findet erst statt, wenn du Wasser auf die Mischung gibst. Durch das Wasser findet eine (chemische) Reaktion zwischen der Zitronensäure und dem Natron statt und das im Natron gebundene Kohlendioxid-Gas entweicht. Deshalb sprudelt es. Auf der Zunge prickelt es dann, weil das Wasser aus dem Speichel die Reaktion in Gang setzt.

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Wieso tanzen die Rosinen?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

2 Trinkgläser
Rosinen (geht am besten) oder
trockene Erben, Mais oder Reis
normales Leitungswasser
frisch gesprudeltes Wasser oder Wasser mit viel Kohlensäure

Versuchsdurchführung
Umut-Wieso_tanzen_die_Rosinen Fülle in das erste Trinkglas normales Leitungswasser. Fülle in das zweite Trinkglas frisch gesprudeltes Wasser oder Wasser mit viel Kohlendioxid. Lasse nun in beide Gläser einige Rosinen fallen.

Was passiert?
Im ersten Glas fallen die Rosinen auf den Boden und bleiben dort liegen.

Im zweiten Glas hingegen sinken die Rosinen auf den Boden. Jedoch nach kurzer Zeit steigen sie wieder nach oben, um dann erneut auf den Boden zu sinken. Die Rosinen tanzen im Glas auf und ab.

Erklärung
Die Rosinen sind schwerer als Wasser und sinken daher zu Boden.
Im zweiten Glas ist jedoch Kohlendioxid gelöst, das, wenn man das Glas nicht luftdicht abdeckt, ständig aus dem Wasser entweicht. Das Kohlendioxid ist leichter als Wasser und steigt an die Wasseroberfläche. Es sammelt sich an den Rosinen. Dadurch werden die Rosinen leichter und sie steigen (wie bei einem mit Helium gefüllten Luftballon) nach oben an die Wasseroberfläche.

Hier platzen die Kohlendioxid-Blasen und die Rosine sinkt wieder auf den Boden des Glases, da sie wieder schwerer geworden ist. Am Boden des Glases geht das Spiel wieder von vorne los.

Bildnachweis: http://www.skg-forum.de/

Weiterführende Informationen

Was sprudelt denn da in der Wasserflasche?

25. März 2012 AndreasB

Materialien

eine noch nicht geöffnete Plastik-Sprudelflasche oder frisch hergestellter Sprudel (Sodastream), der in eine dünn wandige Plastik-Flasche umgefüllt worden ist.

Versuchsdurchführung
Nimm eine ungeöffnete Sprudelflasche und versuche sie zusammen zudrücken; einmal dort, wo Luft ist und dann da, wo der Sprudel ist. Jetzt öffne die Sprudelflasche und schau dabei genau hin und höre genau zu. Schließe die Sprudelflasche wieder und versuche sie noch einmal zusammen zudrücken; wieder dort, wo Luft ist und dort, wo sich der Sprudel befindet.

Was passiert?
Die ungeöffnete Flasche kann nur da, wo die Luft ist, ein bisschen zusammen gedrückt werden. Die geöffnete und wieder geschlossene Flasche kann nicht nur da, wo sich Luft befindet, sondern auch wo sich das Wasser befindet zusammengedrückt werden. “Die Flasche ist weich geworden”.

Erklärung
In der Sprudelflasche befindet sich neben Wasser auch noch Kohlendioxid, welches häufig unter Druck in das Wasser gepresst wurde. Im Wasser löst sich zwar etwas Kohlendioxid, aber der Überschuss an Kohlendioxid möchte eigentlich nicht im Wasser bleiben. Deshalb entweicht wieder etwas Kohlendioxid aus dem Wasser und geht in den Luftraum über dem Wasser über. Dadurch steigt der Druck in der Flasche. Die Flasche kann nur da noch ein bisschen zusammen gedrückt werden, wo sich Luft befindet, weil Luft sich leichter als Wasser zusammendrücken lässt. Außerdem hast Du beobachtet, dass beim Öffnen der Flasche kleine Gasblasen im Sprudel aufgestiegen sind. Das ist das Kohlendioxid, welches, nun da die Flasche nicht mehr unter Druck steht, aus dem Wasser austritt. Ferner konntest Du es zischen hören. Das war das Kohlendioxid, welches sich im Luftraum oberhalb des Wassers befand und beim Öffnen aus der Flasche entwich.

Weiterführende Informationen

Wie kann man die Flamme einer Kerze (noch) löschen?

25. März 2012 AndreasB

(außer durch Auspusten oder löschen mit Wasser bzw. Sand)

Materialien

Teelicht, Streichhölzer
Glasschüssel mit hohem Rand
Essig, Teelöffel, Kaisernatron (gibt es im Supermarkt)
Reagenzglas oder Tasse

Versuchsdurchführung
Lara-Wie_kann_man_eine_Kerze_noch_aus_machen Stelle das Teelicht in die Glasschüssel und zünde es an. Fülle einen Teelöffel gut halbvoll mit Kaisernatron und schütte das Pulver vorsichtig um das brennende Teelicht herum. Gib Essig in ein Reagenzglas und träufle den Essig vorsichtig auf das Pulver. Alternativ kannst Du auch statt 2+3 den Natron in eine Tasse geben, darauf Essig tropfen und das entstandene Kohlendioxid-Gas umschütten. Wiederhole den Versuch und stelle das Teelicht auf eine höhere Unterlage (z.B. die Tasse) und notiere, wie viel Kaisernatron Du nun brauchst.

Erklärung
Wie in dem Experiment Was braucht eine Kerze zum Brennen? festgestellt, benötigt eine Kerze zum Brennen Sauerstoff. Kaisernatron ist chemisch Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3). Das Kaisernatron zersetzt sich bei Zugabe von Essigsäure in Kohlendioxid und Natriumacetat. Das Kohlendioxid ist schwerer als Luft, weshalb es im Versuch mit der Tasse umgeschüttet werden kann. Das Kohlendioxid verdrängt die Luft in der Glasschüssel. Dadurch hat die Kerze keinen Sauerstoff zum Brennen mehr. Sie erlischt. Wenn die Kerze höher steht, benötigt man mehr Kohlendioxid, um den Sauerstoff aus der Schüssel zu verdrängen.

Zusatzversuche
Versuch A
Baue Dir selbst einen Feuerlöscher, indem Du in den Deckel einer Sprudelflasche ein Loch machst und darin einen Strohhalm luftdicht einklebst (z.B. mit Knetgummi). Jetzt gebe etwas Wasser in die Flasche. Der Strohhalm muss in das Wasser eintauchen. Nun werfe eine Brausetablette hinein. Und schraube schnell den Deckel auf die Flasche. Nach einiger Zeit hat sich genug Kohlendioxid gebildet und durch den Überdruck in der Flasche wird das Wasser heraus gespritzt.

Versuch B
Du kannst die Flamme einer Kerze auch mit einem Stück Stoff löschen. Normalerweise brennt Stoff. Da die Flamme jedoch sofort erlischt, sobald kein Sauerstoff mehr da ist, kann man die Kerze auch mit einem Stück Stoff löschen. Zünde hierzu eine Kerze an und werfe ein Stück Stoff (z.B. Handtuch) ausgebreitet (jeweils an 2 Ecken anfassen) über die Flamme. Achte dabei darauf, dass die Flamme nach dem Werfen komplett bedeckt sein muss. Die Flamme erlischt sofort und das Handtuch hat allenfalls eine kleine Wachsstelle, wo flüssiges Wachs in das Handtuch eingedrungen ist. Es ist ansonsten aber unversehrt.

Weiterführende Informationen

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