Zünde die Lampe mit einem Streichholz an. Lustiges Chemie-Erlebnis für zu Hause

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Für dieses Erlebnis ist es bequemer, eine Tischlampe mitzunehmen. Trennen Sie eines seiner Kabel vom Stecker und verlängern Sie es. Achten Sie dabei auf eine gute Isolierung.

Nehmen Sie eine kleine schmale Glasröhre mit dünnen Wänden (am einfachsten verwenden Sie Glasschubladen mit gezogenen Enden). Von beiden Enden Elektroden in das Rohr einführen – Drähte mit einem Durchmesser von ca. 1 mm; Befestigen Sie sie mit Isolierband am Rohr. Die Elektroden dürfen sich nicht berühren, der Abstand zwischen ihnen beträgt 1-2 mm.

Verbinden Sie den verlängerten Draht der Lampe mit einer der Elektroden und verbinden Sie die andere Elektrode mit einem Draht mit der freien Buchse des Steckers und isolieren Sie sie. Sie erhalten einen Stromkreis, der in einem Bereich offen ist – zwischen den Elektroden. Befestigen Sie das Glasrohr in horizontaler Position. Bei starren Drähten mit Kunststoffisolierung ist das ganz einfach: Klemmen Sie den Draht fest und der Schlauch hält ihn fest. Die Vorbereitungen für das Experiment sind abgeschlossen, Sie können den Stecker im Netzwerk einschalten. Die Lampe brennt natürlich nicht.

Zünde die Lampe mit einem Streichholz an!

Halten Sie ein brennendes Streichholz an das Röhrchen, in das die Elektroden eingeführt werden. Wenn die Röhre nicht aus feuerfestem Glas besteht, wird das Glas weicher und die Röhre wird etwas durchhängen. Und dann leuchtet die Lampe auf, obwohl der Stromkreis noch offen ist. Tatsache ist, dass die Salze, aus denen das Glas besteht, beim Erhitzen ionisiert werden und das Glas zum Leiter wird.

Wenn das Experiment nicht funktioniert, weil die Röhre zu breit ist, nehmen Sie statt eines Streichholzes eine Kerze oder eine Spirituslampe. Auch das Anzünden einer Lampe mit einer Kerze ist ein spektakuläres Erlebnis.

Sie können es auch mit geschmolzenem Salpeter anzünden. Befestigen Sie ein Reagenzglas senkrecht, auf dessen Boden etwas Kalium- oder Natriumnitrat (Kalium- oder Natriumnitrat) gegossen wird, und senken Sie zwei Kupferdrähte hinein. Um zu verhindern, dass sich die Kupferelektroden berühren, führen Sie diese durch den Korken. Schließen Sie die Lampe auf die gleiche Weise wie im vorherigen Experiment an die Elektroden an. Wenn Sie den Strom einschalten, leuchtet die Lampe natürlich nicht auf: Festes Nitrat leitet keinen Strom.

Zünde die Lampe mit einem Streichholz an!

Erhitzen Sie den Salpeter mit Hilfe von Trockenbrennstofftabletten bis zum Schmelzen – die Lampe blinkt. Die Ionen, aus denen das Kristallgitter des Salzes besteht, werden beweglich und der Kreislauf schließt sich. Die Lampe brennt auch dann, wenn Sie die Flamme entfernen: Die Salpeterschmelze hat einen hohen elektrischen Widerstand und die beim Stromdurchgang freigesetzte Wärme hält den Salpeter im geschmolzenen Zustand.

Ebenso kann man nicht mit einer Schmelze, sondern beispielsweise mit einer Lösung aus Kochsalz experimentieren. In diesem Fall ist es besser, Graphitelektroden zu verwenden. Tauchen Sie sie zunächst einfach in ein Glas Wasser und fügen Sie dann in kleinen Portionen Salz hinzu, und die Lampe wird immer heller aufleuchten.

Übrigens lässt sich die elektrische Leitfähigkeit von Lösungen auf diese Weise bequem überprüfen. Überprüfen Sie beispielsweise, wie Lösungen aus Soda, Zucker und Essigsäure unterschiedlicher Konzentration Strom leiten.

Und noch ein, nicht ganz alltägliches Erlebnis mit einer Glühbirne, allerdings nicht mit einer großen, sondern mit einer Taschenlampe. Befestigen Sie es in einem rechtwinklig gebogenen Blechstreifen und stecken Sie den Streifen in ein kleines Becherglas, sodass sich der Glaskolben der Glühbirne im Becherglas befindet und zum Boden des Becherglases zeigt. Schließen Sie die Glühbirne an die Batterie an: Verbinden Sie den Vorsprung am Sockel, den äußersten Teil mit dem Minuspol und den Blechstreifen mit dem Pluspol. Bitte beachten Sie: Sie können die Leiter nicht löten, da das Lot während des Experiments schmelzen kann. Sie müssen einen mechanischen Kontakt finden oder eine Patrone aus einer alten Taschenlampe verwenden.

Nehmen Sie vor Beginn des Experiments die Lampe aus dem Glas und gießen Sie Natriumnitrat hinein (Kaliumnitrat ist in diesem Fall nicht geeignet; warum – wird später klar). Legen Sie das Glas auf ein Asbestgitter oder eine Metallplatte und erhitzen Sie es auf der Flamme eines Gasbrenners oder einer Spirituslampe. Trockener Alkohol ist nicht sehr praktisch, da es schwierig ist, die Temperatur der Schmelze zu kontrollieren. Salpeter schmilzt bei 309 °C, bei 390 °C zersetzt es sich bereits; Hier ist es in einem solchen Intervall notwendig, die Temperatur aufrechtzuerhalten. Verändern Sie dazu entweder die Größe der Flamme oder den Abstand zum Glas. Achten Sie darauf, dass die Schmelze auch von der Oberfläche her nicht erstarrt.

Zünde die Lampe mit einem Streichholz an!

Senken Sie die Glühbirne vorsichtig in den geschmolzenen Salpeter. Der größte Teil der Glasflasche sollte in die Schmelze eingetaucht werden. Achten Sie jedoch darauf, dass die Oberseite des Sockels, an dem der Leiter angelötet ist, nicht mit dem Salpeter in Berührung kommt – es entsteht ein Kurzschluss. Halten Sie die brennende Glühbirne etwa eine Stunde lang in den Salpeter, schalten Sie dann den Strom ab, schalten Sie den Brenner aus und lassen Sie die Glühbirne vorsichtig heraus. Wenn es abgekühlt ist, spülen Sie es mit Wasser ab und Sie werden sehen, dass das Innere der Glühbirne mit einer Spiegelschicht bedeckt ist!

Wir haben bereits gesagt, dass die geladenen Teilchen im Glas beim Erhitzen beweglich werden (deshalb wurde die Lampe angezündet, als die Röhre mit einem Streichholz erhitzt wurde). Hauptakteure sind Natriumionen: Bereits bei Temperaturen über 300 °C werden sie recht mobil. Das Glas selbst bleibt absolut stabil.

Als man die eingeschaltete Glühbirne in die Salpeterschmelze tauchte, befand sich das Glas, aus dem die Dose bestand, in einem elektrischen Feld: Die Spirale ist der Minuspol, die Schmelze, die mit dem Zinnstreifen in Kontakt steht, ist positiv. Bewegliche Natriumionen begannen sich im Glas in Richtung Kathode, also in Richtung Spirale, zu bewegen. Mit anderen Worten: Sie bewegten sich in Richtung der Innenwand des Ballons.

Die Spiegelbeschichtung besteht also von innen aus Natrium? Ja. Doch wie wurden die Ionen zu Metall?

Heiße Metalle (einschließlich derjenigen, aus denen die Spirale besteht) emittieren Elektronen. Von der Spirale aus treffen sie auf die Innenfläche des Glases und verbinden sich dort mit Natriumionen. So entstand Natriummetall.

Doch warum ist Kaliumnitrat für das Experiment nicht geeignet? Schließlich scheint Nitrat an dem Prozess nicht beteiligt zu sein ... Nein, das tut es. Als das Natriumion zu einem neutralen Atom wurde, blieb ein negativ geladenes Ionenloch im Glas zurück. Hier kommt Natriumnitrat zum Einsatz: Aus seiner Schmelze dringen unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes Natriumionen in das Glas ein und füllen die Löcher. Da Kaliumionen etwa eineinhalb Mal größer sind als Natriumionen, können sie nicht in das Glas eindringen. In Kaliumnitrat zerbricht die Lampe einfach.

Eine solche ungewöhnliche Elektrolyse durch Glas wird in der Praxis manchmal verwendet, um eine Schicht aus sehr reinem Natrium, genauer gesagt spektralreinem, zu erhalten.

Autor: Olgin O.M.

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