Mischungen aus rotem Phosphor und Kaliumchlorat sind brisant

„Zündblättchen“
- Mischungen aus rotem Phosphor und Kaliumchlorat sind brisant
und reagieren auf Schlag oder Feuer mit einem lauten Knall
10 KClO3 + 3 P4
→ 10 KCl + 6 P2O5
„Farbige Stichflammen, Blitzlicht“
- Mischungen aus Kaliumchlorat und Zucker reagieren unter Entwicklung von CO2
und Wasser unter starker Wärmeentwicklung
- Durch die freigesetzte Wärme werden Alkali- und Erdalkali-Ionen angeregt und
emittieren Licht (Li, Sr: rot, Ba: grün, Cs: blau)
4 KClO3 + C6H12O6
→ 4 KCl + 6 H2O + 6 CO2
-Der Zusatz von Mg-Pulver liefert eine grelle, weiße Flamme
2 Mg + O2
→
2 MgO
„Thermit-Versuch“
- Mischungen aus Eisenoxid und Aluminium reagieren nach Zündung unter
starker Wärmeentwicklung (mehr als 2000 °C !!!)
Fe2O3 + 2 Al
→ 2 Fe + Al2O3
Eine endotherme Reaktion
- Chemische Reaktionen, bei denen aus wenigen Molekülen sehr viele Moleküle
entstehen, können unter Abkühlung ihrer Umgebung ablaufen
- Solche Reaktionen nennt man auch „entropiegesteuerte Reaktionen
Ba(OH)2 + 2 (NH4)(SCN) → Ba(SCN)2 + 2 NH3 + 2 H2O
„Kohlensäureschnee“
- Komprimiertes Kohlendioxid-Gas kühlt sich beim raschen Entspannen stark ab
und geht dabei ohne flüssig zu werden in den festen Aggregatzustand über
- Man nennt das entstehende Produkt je nach Beschaffenheit „Trockeneis“ oder
Kohlensäureschnee“, Temperatur: - 78,5 °C
„CO2 und Indikatoren“
- Kohlendioxid löst sich in Wasser und reagiert unter Bildung von „Kohlensäure“
- Tatsächlich unterliegt diese Verbindung einer raschen Gleichgewichtsreaktion
und es liegen in Lösung Hydrogencarbonat- und Carbonat-Ionen vor
- Durch die dabei entstehenden H+-Ionen verschiebt sich der pH-Wert der Lösung
in den sauren Bereich
- Geeignete Indikatoren zeigen dies durch Farbumschlag an:
Methylrot: gelb → rot
Bromthymolblau: blau → gelb
1
„Flüssiger Stickstoff“
- Über einen ähnlichen Prozess wie beim CO2 kann Luft verflüssigt und über eine
anschließende Destillation getrennt werden
- Der so gewonnene flüssige Stickstoff hat eine Temperatur von -196 °C
- Organische Materialien wie Gummi, Blumen und Früchte werden bei dieser
Temperatur sehr spröde
„Chemische“ Eiscreme
- 300 g Erdbeeren, 1 Becher Joghurt, 1 Becher Schlagsahne, Zucker, flüssiger
Stickstoff
- durch die sehr tiefe Temperatur des flüssigen Stickstoffs wird die Bildung von
größeren Eiskristallen verhindert und das erhaltene Eis wird cremig
„Geheimschrift“
- Eine tiefblaue Farbe entsteht, wenn man ein (fast farbloses) Motiv aus gelbem
Blutlaugensalz (K4[Fe(CN)6]) mit einer Lösung aus FeCl3 besprüht
- Der so entstandene Farbstoff wird auch „Berliner Blau“ genannt
K4[Fe(CN)6] + FeCl3 → KFe[Fe(CN)6] + 3 KCl
„Leuchtende Schrift“
- Fluoreszenzfarbstoffe haben die Eigenschaft, Licht kürzerer Wellenlänge zu
absorbieren und mit längerer Wellenlänge wieder abzustrahlen
- Unter Ausnutzung dieses Effektes können „optische Aufheller“ aus Waschmitteln
im UV-Licht zum Leuchten gebracht werden
Typische „optische Aufheller sind wasserlösliche Triazinderivate, z.B.
RHN
HO3S
N
NH
N
H
C
N
R
CH
R
N
NH
N
N
SO3H
NHR
2
„Der leuchtende Eisblock“
- Magnesium ist ein unedles Metall, das leicht oxidierbar ist
- Es reagiert sogar mit CO2 (Trockeneis, -78 °C !!) unter Luftausschluss unter
starker Hitzeentwicklung und Lichterscheinung
2 Mg + CO2
→ 2 MgO + C
„Chemisches kaltes Licht“
- Reaktionen, bei denen die freiwerdende Energie als sichtbares Licht abgegeben
wird, nennt man Chemolumineszenzen
- Laufen solche Reaktionen in Lebewesen ab, spricht man von Biolumineszenz
- Einfache Beispiele sind die Oxidationen von Luminol oder Oxalsäureestern
Luminol
Bis(2,4-dinitrophenyl)oxalat
NH2 O
NO2
N
N
O 2N
O C C
O O
O
NO2
O
O2N
„Chemisches kaltes Licht“
- Reaktionen, bei denen die freiwerdende Energie als sichtbares Licht abgegeben
wird, nennt man Chemolumineszenzen
- Einfache Beispiele sind die Oxidationen von Luminol oder Oxalsäureestern
- Setzt man solchen Reaktionssystemen Fluoreszenzfarbstoffe (Fluorophore) zu,
kann man die Intensität und die Farbe des emittierten Lichtes beeinflussen
Fluorophore:
Diphenylanthrazen
Rubren
Häm aus Hämoglobin
N
N
Fe
N
violett
gelb
N
blau
3
„H2-Ballon“
- Wasserstoff reagiert mit Luft explosionsartig unter Bildung von Wasser
- Ein sichtbarer „Feuerball“ verdeutlicht die Ausbreitung der Reaktionszone
2 H2 + O2 →
2 H2O
„Kerzenwachs-Feuerball“
- Hocherhitztes Paraffin (Kerzenwachs) entzündet sich selbst, wenn es in feiner
Verteilung mit Luft in Berührung kommt
z.B. C13H28 + 20 O2 → 13 CO2 + 14 H2O
„Bärlapp-Feuerball“
- Die ölhaltigen Bärlapp-Sporen verbrennen in feiner
Verteilung unter Ausbildung eines Feuerballs
- Es handelt sich im Prinzip um eine Staubexplosion
„Farbige Flammen“
- grüne Flamme: Borsäuremethylester
- rote Flamme: Methanol + LiOH
- blaue Flamme: Methanol + Cu-Salze
„Gelbe Glühwürmchen“ (Ammoniak-Oxidation)
- Ammoniak-Gas lässt sich unter Chromoxid-Katalyse oxidieren
- Dabei wird der fein verteilte Katalysator zum Glühen erhitzt
4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O
„Geisterflammen“
- Verflüssigtes Methan brennt in kleinen Tropfen und bewegen sich dabei auf dem
Boden (Leidenfrost‘sches Phänomen)
CH4 + 2 O2
→
CO2 +
2 H2O
„Methan-Mamba“
- Methan verbrennt in einer Seifenblasenschlange
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
4
„Schwarzpulver“
- Schwarzpulver besteht aus einer Mischung aus 75% Kaliumnitrat, 15% Holzkohle
und 10% Schwefel
- bei der Verbrennung entstehen aus 1 kg Schwarzpulver ca. 2300 l Gas
- Typische Verbrennungsprodukte: N2, CO2, CO, CH4, H2S, H2
„Flüssiger Sauerstoff“
- Sauerstoff wird bei einer Temperatur von -183 °C flüssig
- trotz der tiefen Temperatur verlaufen Verbrennungsreaktionen mit flüssigem
Sauerstoff ausgesprochen heftig
- Der Grund dafür liegt in der hohen Sauerstoffkonzentration in der flüssigen
Phase (verglichen mit gasförmigem Sauerstoff)
„Aladins Wunderlampe“
- Zersetzung von Wasserstoffperoxid durch Kaliumpermanganat
2 H2O2
→ 2 H2O + O2
„Stephans Knattern“
3 S8 + 16 KClO3 → 16 KCl + 24 SO2
„Feuer mit Sekt“
- Eine Mischung aus Zn-Staub, NH4NO3 und NH4Cl entzündet sich bei Zusatz von
Wasser
„Feuer ohne Streichholz“
- Natriumperoxid zersetzt sich mit Wasser in einer raschen, exothermen Reaktion
Na2O2 + 2 H2O → 2 NaOH + + H2O2
2 H2O2 → 2 H2O +
O2
2 Na2O2 + 2 CO2 → 2 Na2CO3 + O2
- Während dieser Reaktionen entzündet sich Holzwolle und brennt ab
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„Die Knallgasbombe von Berlin“
2 H2 + O2 → 2 H2O
„Der explodierende Ork“
- Knallgasreaktion
2 H2 + O2 → 2 H2O
„Der brennende Ork“
- Nitrozellulose
CnH7/6nO11/6nN1/2n → 1/4n N2 + 7/12n H2O + 3/4n CO + 1/4n CO2
„Gollum versinkt“
- Polystyrol löst sich gut in Aceton
- dadurch lässt sich Schaumpolystyrol auf einen Bruchteil seines ursprünglichen
Volumens „komprimieren“
„Gollum versinkt“
- Polystyrol löst sich gut in Aceton
- dadurch lässt sich Schaumpolystyrol auf einen Bruchteil seines ursprünglichen
Volumens „komprimieren“
„Der Ring wird zerstört“
- Die Verbrennung von Zucker in Kaliumchlorat
z.B. C6H12O6 + 4 KClO3 → 4 KCl + 6 CO2 + 6 H2O
„Bierbrauen“
- Landoldt‘sche Zeitreaktion
IO3- + 3 SO32- →
I- + 3 SO42-
IO3- + 5 I- + 6 H+ → 3 I2 + 3 H2O
I2 + SO32- + H2O →
2 I- + SO42-
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