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Allgemeine & Anorganische Chemie

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Versuch 2: Knallender Wasserstoffballon

   

 

Hinweise: Beim Arbeiten mit Wasserstoff ist Vorsicht geboten. Alle Feuerquellen, (Zigarette, Feuerzeug, Streichhölzer etc.) sind vom Wasserstoff fernzuhalten. Beim Arbeiten mit großen Mengen muss für eine gute Raumlüftung gesorgt werden. Vor dem Versuch sollten alle Fenster zum Druckausgleich geöffnet werden, da durch die Explosion eine starke Druckwelle entstehen kann.

Chemikalie Gefahren R-Sätze S-Sätze
Wasserstoffflasche Gefahrensymbol F+ = Hochentzündlich/highly flammable R: 37 S: 26-45

 

Materialien: Luftballon, Glimmspan, Bambusstange, dünne Schnur.

Durchführung: Man entnimmt Wasserstoff aus der Gasflasche, und füllt einen Ballon. Wenn dieser reichlich groß ist, bindet man ihn mit einer dünnen Schnur zu. Der Ballon schwebt. Man befestigt das Band am Experimentiertisch. Nun nähert man sich langsam mit einem brennenden Glimmspan, den man vorher an einer Bambusstange befestigt hat, dem Ballon. Bei der Explosion sollte man den Mund weit öffnen, damit ein Druckausgleich erfolgen kann.

Ergebnis: Der Ballon explodiert mit einem lauten und dumpfen Knall. Wasserstoff reagiert mit dem Sauerstoff der Luft von 4-75 % Wasserstoffanteil explosionsartig. Dabei setzt eine Kettenreaktion ein (Radikalreaktion). Ein H* Radikal reagiert mit einem Sauerstoffmolekül und spaltet dieses auf. Dabei entsteht OH und ein O Radikal. Das OH reagiert nun wieder mit  einem H2 Molekül zu H2O und einem H Radikal. Dieser Vorgang wiederholt sich in kurzer Zeit sehr oft, daher spricht man hier von einer Kettenreaktion, auch Radikalreaktion genannt. Reaktionsprodukt ist Wasser (H20) und in kleinen Mengen auch Wasserstoffperoxid.

2 H2 + O2 2 H2O

2 OH + M H2O2

Start:                     H2  2H*

Kettenreaktion: H + O2 OH + O

                                  OH + H2 H2O + H                      (M= Atom, Molekül, evtl. auch Gefäßwand)

Kettenabbruch: OH + H + M H2O + M