Ziel des Versuchs: Anhand dieses Versuchs können die SuS den Luftsauerstoffgehalt bestimmen.
| Thema: Sauerstoff | Tags: Luftsauerstoff, Gehalt, Eisen | Klassenstufen: 7-8 | Versuchsart: SV |
Materialien
Reagenzglas, Becherglas, Stativmaterial
Chemikalien
Eisenpulver, Eisenoxid, Wasser
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Eisen Pulver | H228 | P280 |  |
| Eisen(III)-oxid rot | H315-H319-H335 | P261-P305+P351+P338 |  |
Durchführung
Das Reagenzglas wird komplett mit Wasser gefüllt und wieder entleert. Anschließend wird die Reagenzglaswand mit Eisenpulver bestreut. Anschließend wird das Reagenzglas mit der Öffnung nach unten in einem Wasserbad eingespannt und zwei Tage stehen gelassen. Nach dieser Dauer wird das Reagenzglas auf der Höhe des Meniskus' markiert. Das Volumen des Wasseranstiegs wird mit dem Gesamtvolumen verglichen und ein prozentualer Anteil berechnet.
Beobachtung
Das Wasser steigt im Reagenzglas auf. Es sind rotbraune Stellen am Eisen zu erkennen.
Deutung
Mit dem Luftsauerstoff rostet das Eisen:
4 Fe(s) + 3 O2 (g) → 2 Fe2O3 (s)
Oder:
2 Fe(s) + O2 (g) → 2 FeO(s)
Durch die Reaktion des Sauerstoffs mit dem Eisen entsteht ein Unterdruck. Das Wasser steigt auf, um diesen auszugleichen. Je mehr Sauerstoff in der Luftprobe war, desto höher steigt die Wassersäule. Es wird ein Volumen von etwa 21% vom Wasser eingenommen.
Entsorgung
Eisenpulver und Eisenoxid werden in den Schwermetallbehälter zur Entsorgung gegeben.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Innerhalb der Unterrichtseinheit Sauerstoff können die SuS anhand dieses Versuches ihre handwerklichen Fertigkeiten trainieren und auf inhaltlicher Ebene den Gehalt des Sauerstoffs in der Luft selbst experimentell bestimmen.
Literatur
H. Schmidkunz, Chemische Freihandversuche, Band 1, 2011, S.196
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