Ziel des Versuchs: Bei diesem Modellversuch wird ein Gasgemisch aus Kohlenstoffmonoxid und Stickstoffdioxid über ein Platinnetz geleitet, wodurch die Abgase zu Kohlenstoffdioxid abgebaut werden, welches nachgewiesen wird.
| Thema: Abgase und Smog | Tags: Smog, Abgase, Katalysator, Auto | Klassenstufen: 7-8 | Versuchsart: LV |
Materialien
2 Kolbenprober, 2 Verbrennungsrohre mit geringem Durchmesser, Platinnetz oder Platinband, Brenner, 2 Schlauchverbindungen, Waschflasche
Chemikalien
Kohlenstoffmonoxid, Stickstoffdioxid, Platin, Kalkwasser
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Kohlenstoffmonooxid | H220-H360D-H331-H372 | -- |     |
| Stickstoffdioxid | H270-H330-H314 | -- |   |
| Kalkwasser Lösung | H318 | P280-P305+P351+P338-P309+P310 | |
Durchführung
Der eine Kolbenprober wird mit 10 mL Stickstoffoxiden und 90 mL Kohlenstoffmonoxid befüllt. Diese Reagenzien werden vorher selbst hergestellt1. Das Glasröhrchen wird an der Stelle, an der das Platinnetz liegt, mit dem Brenner erhitzt. Glüht das Netz, werden die Hähne der Kolbenprober geöffnet und das Gasgemisch wird 2 bis 3 Mal über das glühende Platinnetz geleitet. Anschließend wird das Gas durch Kalkwasser in einer Waschflasche geleitet.
Der gleiche Versuch wird mit einem Glasröhrchen ohne Platinnetz durchgeführt.
1Versuchsbeschreibung zur Herstellung: http://www2.uni-siegen.de/~pci/versuche/v44-14.html, 30.07.2013, 20:35 Uhr.
Beobachtung
Das braune Gas entfärbt sich. Es bildet sich ein weißer Niederschlag, wenn das farblose Gas durch das Kalkwasser geleitet wird. Ohne Platin bleib das Gas braun.
Deutung
Beim Überleiten des Gemisches aus Stickstoffdioxid und Kohlenstoffmonoxid über das Platinblech wird folgende Reaktion katalysiert:
4 CO(g) + 2 NO2 (g) → 4 CO2 (g) + N2 (g)
Das Kohlenstoffmonoxid und das Stickstoffdioxid werden zu Kohlenstoffdioxid und elementarem Stickstoff umgesetzt. Deshalb entfärbt sich das Gasgemisch. Das entstandene Kohlenstoffdioxid wird mit Hilfe der Kalkwasserprobe nachgewiesen.
So werden im Auto schädliche Abgase von (unvollständigen) Verbrennungen gereinigt.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse:
Dieser Versuch ist nur von der Lehrperson und auch nur bei getroffenen Vorsichtsmaßnahmen (z.B. Abzug) durchzuführen, da mit hochgefährlichen und giftigen Stoffen gearbeitet wird. Der Versuch funktioniert sehr gut, es könnte sich nur das Problem ergeben, dass nicht jede Schule ein fertiges Verbrennungsröhrchen oder ein Platinnetz besitzt.
Bei der Herstellung von Kohlenmonoxid und Stickstoffdioxid sollte sehr vorsichtig mit den Chemikalien umgegangen werden, da hohes Verletzungsrisiko besteht. Beim Umgang mit Schwefel und Salpetersäure unbedingt Handschuhe tragen!!
Literatur
Prof. Blume, http://www.chemieunterricht.de/dc2/abgas/abgas02.htm, 30.07.2013.
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Haftungsausschluss: Die Benutzung der hier vorliegenden Informationen geschieht auf vollkommen eigene Verantwortung. Haftung für Schäden oder Verluste, die beim Umgang mit den hier beschriebenen Stoffen oder bei der Durchführung von chemischen Versuchen entstehen, ist ausgeschlossen; ebenso wie Schadensersatzforderungen oder Gewährleistungsansprüche aufgrund falscher oder fehlender Angaben. Die Angaben zu den Stoffen und die Experimentieranleitungen wurden jedoch sorgfältig und nach bestem Gewissen erstellt und sind in jedem Falle zu beachten.