Die Schlange des Pharao
Allgemeine Hinweise zum Experimentieren und Disclaimer beachten!
Ursprünglich basierte dieses Experiment auf Quecksilber(II)-thiocyanat. Nachdem dieses aber wegen seiner Giftigkeit und der beim Verbrennen entstehenden Quecksilberdämpfe nicht mehr dafür verwendet werden sollte, wird hier eine - zumindest von den Ausgangschemikalien her - unbedenklichere Variante vorgestellt.
SCHWIERIGKEIT:
Schülerexperiment - mittel
GERÄTE
Mörser, Metallschale/Abdampfschale, Sand, Spritzflasche, Spatel/Löffel, Feuerzeug
CHEMIKALIEN
Backpulver
Staubzucker (Puderzucker)
Ethanol
HINWEIS
Niemals auf die heiße oder noch brennende Reaktion Ethanol nachschütten. Dieser kann sich entzünden und schwerste Verbrennungen der Hand nachsichziehen. In Wien gab es 2020 einen derartigen Unfall an einer Schule.
DURCHFÜHRUNG
In einem Möser werden 5 g Backpulver mit 20 g Staubzucker vermischt. In eine Metallschale wird so viel Sand eingefüllt, dass sich ein kleiner Hügel in der Mitte bildet.
Nun wird die Erhöhung aus Sand mit reichlich Ethanol aus der Spritzflasche gut befeuchtet und anschließend am höchsten Punkt mit einem Spatel eine kleine Vertiefung gemacht. In diese wird das Backpulver-Staubzucker-Gemisch gegeben und dann der Ethanol entzündet.
Es bildet ein Kohlenstoffgerüst, das langsam aus dem Sand herauswächst. Die Reaktion ist nach ca. 15 min beendet.
Entsorgung
Die Kohlenstoffschlangen können nach dem Abkühlen im Hausmüll entsorgt werden.
Erklärung
Durch das Erhitzen des Backpulver-Staubzucker-Gemischs auf Grund des brennenden Ethanols laufen drei Reaktionen ab:
2 NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
Das im Backpulver enthaltene Salz Natriumhydrogencarbonat, welches beim Backen für das Aufgehen der Gebäcke sorgt, zerfällt bei Temperaturen über 65°C. Dabei wird unter anderem das Gas Kohlenstoffdioxid und Wasser(-dampf) freigesetzt.
6 H12O6 + 6 O2 → 6 H2O + 6 CO2
Ein Teil des (Staub-)Zuckers verbrennt, wobei wiederum CO2 und Wasser entstehen.
C6H12O6 → 6 H2O + 6 C
Der restliche Teil des Zuckers verbrennt unvollständig und lässt elementaren, schwarzen Kohlenstoff zurück.
Die Gase CO2 und H2O drücken das entstehende Kohlenstoffgerüst immer weiter nach oben, so dass dieses in Form einer schwarzen „Schlange“ aus der Masse aufsteigt.
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LITERATUR
GEFÄHRDUNGSBEURTEILUNG (GESTIS-STOFFDATENBANK)
Backpulver (Kein gefährlicher Stoff nach GHS)
Zucker (Kein gefährlicher Stoff nach GHS)