Eisen verbrennt zu Eisenoxid - und wird schwerer

Dass Eisen brennen kann, haben wir euch schon in diesem Experiment gezeigt. Aber verbrennt es wirklich oder glüht es nur auf und glühende Funken entstehen?

Wenn es wirklich verbrennt, würde sich das Eisen chemisch verändern. Es verbindet sich mit Sauerstoff und bildet Eisenoxid. Dadurch müsste das Eisen schwerer werden. Diese "Theorie" möchten wir hier mit einem Experiment beweisen. Das geht ganz einfach mit einer Briefwaage.

• Was ihr dazu braucht: Briefwaage mit 0,1 g-Anzeige, Alufolie, Eisenwolle, Feuerzeug, Pinzette oder Grillzange
  
• Schwierigkeitsgrad: mittel, Feuergefahr!
• Altersempfehlung: ab acht Jahren mit Hilfe eines Erwachsenen

Hier geht's zum Eisenoxid Videoexperiment

So wird das Eisenoxid Experiment gemacht:

Wir wollen ein paar Gramm Eisenwolle anzünden, komplett auskühlen lassen und die herabgefallenen Funken und den Eisenwolle-Rückstand vorher und nachher wiegen.

Dazu schneiden wir uns von der Alufolie ein quadratisches Stück in der Breite der Alu-Rolle ab. Aus der Eisenwolle-Packung nehmen wir etwa 5-7 g Eisenwolle heraus und zupfen sie auseinander. Die Eisenwolle wickeln wir locker in die Alufolie ein und wiegen das Ganze auf einer Briefwaage, die am besten 0,1 g anzeigen kann. Wir schreiben uns das Gewicht auf.

Ab jetzt ist es wichtig, dass wir nichts mehr verlieren. Wir wickeln die Alufolie vorsichtig auseinander und legen sie auf eine feuerfeste Unterlage. Mit einer langen Pinzette oder einer Grillzange halten wir jetzt die Eisenwolle fest und zünden sie an. Wichtig ist, dass wir jetzt alle glühenden Funken, die herabfallen auf der Alufolie auffangen und warten, bis die Eisenwolle komplett ausgeglüht ist. Den ausgeglühten Rest legen wir auf die Alufolie und lassen in abkühlen.

Jetzt wickeln wir das Ganze wieder zu einem lockeren Paket zusammen, ohne dass wir etwas verlieren und wiegen es noch einmal.
Welches Gewicht zeigt die Waage jetzt an? Hat sich das Gewicht des Eisens verändert oder ist es gleich geblieben?

Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Wenn wir sorgfältig experimentiert haben und keine glühenden Funken verloren haben, dann sehen wir, dass das Gewicht des Eisens zugenommen hat. Wie kommt das?

Das Eisen ist tatsächlich verbrannt. Es hat sich dabei mit dem Sauerstoff aus der Luft verbunden und es ist Eisenoxid entstanden. Das ist eine chemische Reaktion bei der sich zwei Elemente nämlich Eisen und Sauerstoff, miteinander verbinden. Dabei ist das Eisen  schwerer geworden durch das Gewicht des Sauerstoffs. Und das haben wir hier mit der Waage gemessen.

Mit diesem Experiment haben wir unsere Theorie, dass das Eisen nicht nur glüht, sondern verbrennt bestätigt. Das ist der Grund, weshalb man überhaupt Experimente macht. Man hat eine Idee, wie etwas sein könnte, also eine Theorie. Die Theorie versucht man mit einem Experiment zu bestätigen. Wir haben wie richtige Wissenschaftler gearbeitet.

Aber könnte sich das Eisen nicht auch mit dem Stickstoff aus der Luft verbunden haben? Gute Frage, dazu müssten wir weitere Experimente machen und zum Beispiel versuchen, das Verbrennungsprodukt des Eisens auf seine Bestandteile zu untersuchen. Das nennt man dann chemische Analytik. Ein Aufgabenbereich der Chemie. Sowas finde ich immer spannend - es ist wie Detektivarbeit.

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

• Verbrennung und Oxidation
• Elemente und Verbindungen
• chemische Analytik
• Theorie und Experiment
• arbeiten wie Wissenschaftler