Kerzen löschen wie von Geisterhand (2014)

Ein Essig-Backpulver-Gemisch als Feuerlöscher

Essig und Backpulver finden sich wahrscheinlich in jedem Haushalt. Hast Du eine Idee was passiert, wenn Du sie miteinander mischt? Kennst du ein durchsichtiges Gas, das Du ausgießen kannst? Was hat das mit der Hundsgrotte in Italien, mit dem Backen, mit Limonaden, mit dem Klimawandel zu tun? Vielleicht hast Du ja Lust auf ein kleines, einfaches Experiment, mit dem du eine Kerzenflamme wie von Geisterhand löschen kannst und interessierst Dich für die Hintergründe dieses Experiments.

Das Experiment

Du brauchst: Ein Teelicht, ein Trinkglas, einen Esslöffel Backpulver, eine Kanne und ca. ein halbes Glas Essig.

 

Durchführung: Stelle das Teelicht in das Glas und zünde es an. So hast Du eine windgeschützte Flamme. Gib nun in die Kanne ein Glas Essig, ca. zwei Fingerbreit und einen Esslöffel Backpulver. Sobald die deutlich sichtbare Reaktion vorüber ist, hälst du die Kanne mit der Öffnung schräg über die Kerzenflamme. Stelle Dir vor, dass sie mit einer unsichtbaren Flüssigkeit bis zum Rand gefüllt ist, die Du über die Kerzenflamme gießen willst.

 

Beobachtung: Die Mischung aus Essig und Backpulver schäumt sofort heftig; das starke Schäumen lässt aber ziemlich schnell nach. Wenn Du nun den darüberstehenden unsichtbaren Stoff auf die Kerzenflamme gießt, nicht die Flüssigkeit, flackert die Flamme kurz und geht dann aus. Willst Du erst überlegen, was passiert sein könnte, bevor Du weiter liest?

 

Erklärung/Deutung: Backpulver enthält unter anderem Natriumhydrogencarbonat, ein Salz der Kohlensäure. Der Haushaltsessig enthält ca. 5% Essigsäure. Die Schaumbildung, die Du bei dem Experiment beobachten kannst, deutet daraufhin, dass sich ein eine Gas entwickelt hat: Aus Carbonaten, den Salzen der Kohlensäure, entsteht durch Zugabe von Säuren, hier Essigsäure, das Gas Kohlendioxid.

Aus Natriumhydrogencarbonat und Essigsäure entstehen Kohlendioxid, Wasser und Natriumacetat, ein Salz der Essigsäure: NaHCO + CH3COOH CO2 + H2O + Na(CH3COO)

Da Kohlendioxid ein durchsichtiges, geruchloses Gas ist, das schwerer ist als Luft, verdrängt es diese und du kannst es wie eine Flüssigkeit ausgießen. Da Flammen zum Brennen/Verbrennen eine bestimmte Konzentration des Gases Sauerstoff benötigen, die durch die Verdrängung durch Kohlendioxid zu gering geworden ist, gehen sie aus.

Mehr Informationen zum Brennen/Verbrennen findest du in meinem blog-Artikel:

Weihnachtszeit ist Kerzenzeit - Kerzen-Experimentier-Zeit

Mehr Informationen über Säuren und eine Möglichkeit wie Du Dir selber Brausepulver herstellen kannst, erfährst Du in meinem blog-Artikel:

Säuren im Haushalt - einige Beispiele und Rezepte

Wo begegnet uns das Kohlendioxid?

Alltägliches:

  • Kohlendioxid ist in vielen Getränken, hier meist als Kohlensäure bezeichnet, da es sich, abhängig von der Temperatur, in Wasser mehr oder weniger stark auflöst. Dabei entsteht dann Kohlensäure. Du findest es im Bier, im Sodawasser, es bewirkt das Prickeln der Brausen, Mineralwässer, Limonaden, Schaumweine und des Sekts.

 

Besonderes:

  • Hundsgrotte: In der Hundsgrotte in Italien, nahe Neapel, findest Du eine so hohe Konzentration an Kohlendioxid, dass kleine Tiere, z.B. Hunde, die sich näher am Boden befinden, ersticken können. Daher hat die Grotte ihren Namen. Wie Du oben lesen konntest, hat das Gas eine höhere Dichte als Luft und reichert sich deshalb am Boden an.
  • Bedeutender Ausgangsstoff für die Photosynthese, für unsere Lebensgrundlage: Pflanzen, Algen und Cyanobakterien können mit Hilfe von Sonnenlicht als Energiequelle aus Kohlendioxid und Wasser Kohlenhydrate und Sauerstoff herstellen (6 CO2 + 12 H2O →C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O). Diese Kohlenstofffixierung durch Photosynthese ist die Grundlage der meisten Nahrungsketten. Bei wikipedia wird ihre Bedeutung für das uns bekannte Leben mE gut beschrieben.  "Sie treibt durch die Bildung organischer Stoffe mittels Sonnenenergie direkt und indirekt nahezu alle bestehenden Ökosysteme an, da sie anderen Lebewesen energiereiche Baustoff- und Energiequellen liefert." Eine ausgwachsene Buche z.B.,  die ca. 200.000 Blätter besitzt, produziert pro Tag ca. 12 kg Kohlenhydrate, nimmt dabei 9000 Liter Kohlendioxid auf und gibt 9000 Liter Sauerstoff ab.
  • Bedeutung des Vulkanismus: Vulkanismus ist verantwortlich für anhaltende Verfügbarkeit von Kohlendioxid in der Atmosphäre und somit die Voraussetzung für Leben. Im Carbonat‐Silikat‐Zyklus wird aus Kohlendioxid und Regenwasser Kohlensäure gebildet ( CO2 + H2O → H2CO3), erodiert diese die Silikate im Boden, so dass Calcium-Ionen und Hydrogencarbonat-Ionen entstehen. Aus Calcium‐ ( Ca2+) und Hydrogencarbonat‐Ionen (HCO3) entsteht dann Calciumcarbonat (CaCO3), unter anderem durch viele Lebewesen wie Muscheln, Schnecken, Krebse, Kieselalgen etc.. Das Calciumcarbonat lagert sich am Boden ab, wird im Erdmantel aufgespalten und es entsteht Kohlendioxid, welches durch Vulkanismus in die Atmosphäre gelangt.

 

Fazit:

Vermischt Du Backpulver mit Essig so entsteht das farb- und geruchlose Gas Kohlendioxid. Da es spezifisch schwerer als Luft ist, kannst Du es gießen und da es dadurch den Sauerstoff verdrängen kann, kannst Du die Kerze damit wie von Geisterhand löschen. In der Hundsgrotte befindet sich durch Vulkanismus eine so hohe Konzentration an Kohlendioxid in Bodennähe, dass kleinere Tiere, wie Hunde, ersticken.

Kohlendioxid begegnet uns oft im Alltag: Es ist in der Luft, wir atmen es aus, es ist ein Verbrennungsprodukt von Autos, Flugzeugen, Fabriken, Heizöfen etc., ist in vielen Getränken, es lässt Kuchen- und Brotteig schön aufgehen, macht Obst und Gemüse länger haltbar usw..

Kohlendioxid ist unverzichtbar für unser Leben, da es Ausgangsstoff der Photosynthese, der Nahrungskette ist.

Durch Vulkanismus gelangt es immer wieder in die Atmosphäre, und aus ihm wird im Carbonat-Silikat-Zyklus durch Muscheln, Schnecken, Krebse und Kieselalgen u.a. Kalkstein gebildet.

 

Ausblick: Hast Du eine Idee was passiert, wenn Du ein rohes Ei in Essig legst? Dazu später in meinem blog.

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Kommentare: 1
  • #1

    Dennis (Mittwoch, 20 September 2017 18:11)

    Danke, war hilfreich. :D