Klasse 7 › Chemie › Verbrennung
Warum wird Stahlwolle beim Verbrennen schwerer?
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Weil das Eisen der Stahlwolle beim Verbrennen Sauerstoff aus der Luft aufnimmt: Es entsteht Eisenoxid, und der Sauerstoff wiegt mit. Eine Reaktion mit Sauerstoff heißt Oxidation. Dabei gilt das Gesetz von der Erhaltung der Masse: Vorher und nachher ist die Gesamtmasse gleich. Holz wirkt nur leichter, weil seine Gase davonziehen.
Das Wichtigste zum Nachlesen
1 Min. Lesen
Das Eisen nimmt Sauerstoff auf
Stahlwolle besteht aus feinen Eisenfäden. Beim Verbrennen verbindet sich das Eisen mit Sauerstoff aus der Luft zu Eisenoxid. Der Sauerstoff kommt dazu, darum wiegt das Produkt mehr als die Stahlwolle vorher. Es geht nichts verloren und nichts entsteht aus dem Nichts: Die Masse der Ausgangsstoffe ist gleich der Masse der Produkte.
Oxidation mit Massen
- Eisen + Sauerstoff → Eisenoxid
- 7 g + 3 g → 10 g
Gesetz von der Erhaltung der Masse
- Bei jeder chemischen Reaktion bleibt die Gesamtmasse gleich.
- Aufgestellt im 18. Jahrhundert, unter anderem von Antoine Lavoisier.
- Gilt, wenn man alle Stoffe mitwiegt – auch die Gase.
Offen oder geschlossen?
- Stahlwolle an der Luft: Sauerstoff kommt dazu, sie wird schwerer.
- Holz an der Luft: Gase entweichen, die Asche ist leichter.
- Im geschlossenen Kolben: Die Waage zeigt vorher und nachher dasselbe.
Typische Falle
- Falsch: Was verbrennt, wird leichter, weil etwas weggeht.
- Richtig: Beim Metall kommt Sauerstoff dazu, das Oxid ist schwerer.
- Beim Holz scheint es leichter zu werden, weil Gase davonziehen – mitgewogen bleibt die Masse gleich.
Sicherheit
- Stahlwolle verbrennt nur die Lehrkraft im Chemieraum – nie zu Hause nachmachen.
- Schutzbrille tragen, feuerfeste Unterlage benutzen.
- Feine Stahlwolle kann schon an einer Batterie Feuer fangen.
Tipp
Frag bei jeder Verbrennung: Kommt etwas aus der Luft dazu, oder zieht etwas als Gas davon? Die Waage zeigt nur, was auf ihr liegt.
Üben
3 Aufgaben
Rechne mit der Erhaltung der Masse.
- 7 g Eisen + 3 g Sauerstoff → g Eisenoxid
- 3 g Magnesium + g Sauerstoff → 5 g Magnesiumoxid
- g Kupfer + 2 g Sauerstoff → 10 g Kupferoxid
- Stahlwolle wiegt vorher 14 g, danach 20 g. Aufgenommen wurden g Sauerstoff.
Was zeigt die Waage? Schreib schwerer, leichter oder gleich.
- Stahlwolle verbrennt auf einer offenen Waage:
- Ein Holzspan verbrennt auf einer offenen Waage:
- Stahlwolle verbrennt in einem geschlossenen Kolben mit Luft:
- Ein Streichholz verbrennt in einem verschlossenen Glas:
Stimmt das? Kreuz an.
- Eisenoxid ist eine Verbindung aus Eisen und Sauerstoff.
- Bei manchen Reaktionen verschwindet ein Teil der Masse.
- Holz wird beim Verbrennen leichter, weil Masse vernichtet wird.
- Eine Oxidation ist eine Reaktion mit Sauerstoff.
- Die Produkte einer Reaktion können schwerer sein als alle Ausgangsstoffe zusammen.
Was im Video gesagt wird
Abschrift
Einstieg
Was verbrennt, wird leichter, weil etwas weggeht? Falsch.
Erklärung
Stahlwolle ist aus feinen Eisenfäden. Die Lehrkraft zündet sie im Chemieraum an. Auf einer Waage liegt sie im Gleichgewicht mit Gewichten. Sie glüht auf und verbrennt. Was zeigt die Waage danach? Überraschung: Die Seite mit der verbrannten Stahlwolle sinkt. Sie wurde schwerer.
Woher kommt die zusätzliche Masse? Aus der Luft. Das Eisen verbindet sich mit dem Sauerstoff der Luft zu Eisenoxid. Es geht nichts weg. Im Gegenteil: Es kommt etwas dazu. Im Teilchenbild: Die Sauerstoffteilchen hängen sich ans Eisen und bleiben dort.
Eine Reaktion mit Sauerstoff heißt Oxidation. Das Produkt heißt Oxid. Sieben Gramm Eisen und drei Gramm Sauerstoff ergeben zehn Gramm Eisenoxid. Alles mitgewogen, ist die Masse vorher und nachher genau gleich. Das Gesetz von der Erhaltung der Masse gilt bei jeder Reaktion.
Gezeigt hat das im achtzehnten Jahrhundert unter anderem Antoine Lavoisier.
Beispiele
Anders beim Holz: Hier zeigt die Waage nach dem Verbrennen weniger an. Holz verbrennt zu Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf. Diese Gase entweichen. Übrig bleibt Asche. Die Masse ist nicht weg, sie fliegt davon. Fängt man alle Gase auf, stimmt es wieder: Die Masse bleibt gleich.
Der Unterschied: Das Eisenoxid bleibt liegen, die Gase vom Holz fliegen weg. Noch ein Metall: Magnesium verbrennt mit grellem Licht zu Magnesiumoxid. Sechs Gramm Magnesium und vier Gramm Sauerstoff ergeben zehn Gramm Oxid. Auch hier wird das Metall schwerer, genau um den Sauerstoff.
Dein Zug
Dein Zug: Zwölf Gramm Kupfer nehmen drei Gramm Sauerstoff auf. Wie schwer ist das Oxid? Fünfzehn Gramm.
Zum Schluss
Metall an der Luft wird schwerer, Holz leichter. Alles mitgewogen: gleich. Merk dir: Stahlwolle wird schwerer, weil sie Sauerstoff aus der Luft aufnimmt. Zum Üben: Wieg in Gedanken mit: Eisen plus Sauerstoff ergibt wie viel Eisenoxid? Nächste Frage: Wie weist man Kohlenstoffdioxid nach?
Danach
