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Die Knallgasprobe

Ein explosives Experiment

Vielleicht kennst du die Knallgasprobe schon aus dem Chemieunterricht in der Schule.
Sie dient unter bestimmten Bedingungen zum Nachweis von Wasserstoff.
Achtung: Dieses Experiment darf nur im Chemieunterricht unter Aufsicht durchgeführt werden!

Bevor es mit dem Experimentieren losgeht: Was ist Wasserstoff eigentlich?
Einige Merkmale:

  • Das Elementsymbol ist H und die chemische Formel für das Wasserstoffmolekül lautet H2.
  • Wasserstoff ist das leichteste und das am häufigsten im Universum vorkommende chemische Element.
  • Wasserstoff kommt auf der Erde in reiner Form sehr selten vor, ist jedoch chemisch im Wasser gebunden.
  • Wasserstoff ist ein wichtiger Ausgangsstoff in der chemischen Industrie, z. B. zur Herstellung von Düngemitteln und Kunststoffen.

Und so funktioniert die Knallgasprobe:

1. Zunächst wird Wasserstoff hergestellt, z. B. in einem Kippschen Gasentwickler bei der Reaktion von Zink (oder Magnesium) mit Salzsäure.

2. Der bei der Reaktion entstehende Wasserstoff wird in einer Glaswanne (pneumatische Wanne genannt) aufgefangen. Dabei verdrängt der gasförmige Wasserstoff das Wasser in dem Reagenzglas. Ist das Wasser vollständig aus dem Reagenzglas verdrängt worden, verschließt man die Öffnung des Reagenzglases unter Wasser mit dem Daumen: So kann der hier aufgefangene Wasserstoff nicht entweichen.

Kippscher Gasentwickler

3. Dann wird das Reagenzglas einer Brennerflamme genähert und gleichzeitig die Öffnung freigegeben. Jetzt wird`s spannend: Ist ein leises „Ploppen“ zu hören, ist das der Nachweis für reinen Wasserstoff. Wenn aber ein pfeifender Ton oder Knall zu hören ist, hat der Wasserstoff mit dem Sauerstoff aus der Luft zu Wasser reagiert. Dieses explosionsfähige Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff nennt man Knallgas. Die Reaktion ist am heftigsten, wenn das Volumenverhältnis von Wasserstoff und Sauerstoff 2:1 beträgt.

Knallgasprobe

Also nochmal zusammengefasst:

Beobachtung   Auswertung
Es passiert nichts Es ist kein Wasserstoff vorhanden. 
Leichte Verpuffung ("plopp") Es ist reiner Wasserstoff vorhanden.  
Es pfeift oder knallt Es hat sich ein explosives Gemisch aus Wasserstoff
und Sauerstoff (=Knallgas) gebildet.

Und das ist die chemische Gleichung dazu:

Wortgleichung: Wasserstoff + Sauerstoff → Wasser
Reaktionsgleichung: 2 H2 + O2 → 2 H2O

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