Versuch 94: Zink und Magnesium reagieren mit Chlor - Einleitung

Ein Feuer ohne Sauerstoff. Natürlich ist das in der Chemie möglich und auch nicht unüblich. Im vorliegenden Experiment lässt sich ein „Feuer“ in einer Chloratmosphäre zeigen.

Der Versuch ist damit ein spektakuläres Beispiel für eine typische Redox-Reaktion nach erweiterter Definition. Das eine Oxidation (wie auch eine Verbrennung) eine Reaktion eines Stoffes mit Sauerstoff und eine Reduktion eine Abgabe von Sauerstoff ist, ist nur die halbe Wahrheit. Dieser Versuch zeigt, dass auch ohne Beteiligung von Sauerstoff eine Verbrennung stattfinden kann.

Nach einer genaueren Definition spricht man zwar immer noch von Reduktion und Oxidation, allerdings beschreibt man damit die Abgabe und Aufnahme von Elektronen. Magnesium und Zink geben hier Elektronen ab (werden oxidiert) und Chlor nimmt Elektronen auf (wird reduziert).

Sicherheitssymbole

Demonstrationsversuch Schutzbrille tragen! Im Abzug arbeiten! Giftig Leichtentzündlich Schwermetalle im Sammelgefäß sammeln oder umwandeln. Neutralisieren!

Chemikalien

  • Magnesiumband
  • Zinkpulver
  • Chlor

Materialien

  • 2 Standzylinder
  • Sand
  • Brenner
  • Magnesiarinne
  • Tiegelzange
  • 2 Uhrgläser

Durchführung

Man gibt in zwei Standzylinder etwa 3cm Sand. Man befüllt die Standzylinder mit Chlorgas und deckt sie mit einem Uhrglas oder einer Petrischale ab. Eine Möglichkeit Chlorgas aus Kaliumpermanganat und Salzsäure herzustellen wird in Versuch 093 erläutert.

Man gibt 3-4 Spatel Zinkpulver in eine Magnesiarinne und erhitzt die Rinne über einer Brennerflamme. Langsam färbt sich das Zink gelb. Nun öffnet man einen der Standzylinder und schüttet das Pulver hinein.

Ein etwa 5cm langes Magnesiumband zündet man in der Brennerflamme, öffnet den anderen Standzylinder und hält das brennende Band hinein. In beiden eben beschriebenen Fällen muss dafür natürlich eine Zange verwendet werden.

Entsorgung

Größere Mengen von Zinkchlorid mit Lauge als Hydroxid fällen, Niederschlag filtern und in den Sammelbehälter für Schwermetalle geben. Die Lösung neutralisieren und in den Ausguss geben.

Ergebnisse

Beide Metalle reagieren unter heller Lichterscheinung in einer stark exothermen Reaktion mit dem Chlor. Chlor gehört zur Elementgruppe der Halogene. Halogen ist das griechische Wort für Salzbildner. Mit Metallen reagieren Halogene, wie auch hier gesehen gerne unter Bildung von Salzen, die deutlich am Rand der Standzylinder zu erkennen sind.

Oxidation: Mg → Mg2+ + 2e-

Reduktion: Cl2 + 2e- → 2Cl-

Gesamt: Mg + Cl2 → MgCl2

Oxidation: Zn → Zn2+ + 2e-

Reduktion: Cl2 + 2e- → 2Cl-

Gesamt: Zn + Cl2 → ZnCl2

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Hinweise

Magnesium verbrennt mit sehr heller Flamme. Nicht direkt in die Flamme schauen und Zuschauer darauf aufmerksam machen. Chlor ist ein giftiges Gas. Der Versuch darf nur im Abzug durchgeführt werden.

Versuchsvideo

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Versuchsbild

Bild zu Versuch: Zink und Magnesium reagieren mit Chlor

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NEU

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