Wasserstoff mit Haushaltschemikalien selber herstellen
Wasserstoff ist das leichteste Element im Periodensystem. Das Gas hat einige wirklich spannende Eigenschaften. Hier zeige ich euch, wie ihr es mit einfachen Haushaltschemikalien selber herstellen könnt. Das ist aber nichts für Kinder, hier müssen die Erwachsenen helfen!
- Was ihr dazu braucht: Schutzbrille, Abflussreiniger, Aluminiumfolie, Wasser, Glasflasche, Wasserschüssel, Luftballon, kleines Marmeladenglas, Feuerzeug, Flaschenstopfen mit Anschlussstück, passenden Kunststoffschlauch, Spülmittel
- Schwierigkeitsgrad: relativ aufwendig und gefährlich
- Altersempfehlung: ab neun Jahren mit Hilfe eines Erwachsenen.
Das Wasserstoff- und Knallgas-Video:
So wird das Wasserstoffexperiment gemacht:
Ich stelle den Wasserstoff aus Abflussreiniger (enthält Natriumhydroxid) und Aluminiumfolie her.
Ab jetzt braucht ihr eine Schutzbrille!
Ich gebe zwei Esslöffel Abflussreiniger mit Hilfe eines Trichters in eine große Glasflasche. Die Aluminiumfolie zerreiße ich in kleine Fetzen und knülle sie zu kleinen Kügelchen zusammen. Wichtig: nicht zu fest zusammendrücken!
Jetzt passiert noch gar nichts, denn eine wichtige Zutat fehlt noch, das Wasser. Ich fülle ca. 200 ml Wasser dazu und schüttle das Ganze vorsichtig. Die Reaktion kommt recht langsam in Gang, wird aber dann umso heftiger. Das merkt ihr daran, dass sich die Mischung erwärmt und allmählich richtig heiß wird. Dazu habt ihr euch eine Schüssel mit kaltem Wasser bereitgestellt, um die Mischung zu kühlen.
Ich fange den Wasserstoff in einem Luftballon auf, den ich anschließend zuknote.
Wenn die Reaktion langsamer wird, gebe ich mehr Aluminiumskügelchen dazu.
Ich kann das Gas auch mit Hilfe einer pneumatischen Wanne in Marmeladengläsern auffangen auffangen, die ich dann unter Wasser mit dem Deckel verschließe. Dazu benutze ich einen Stopfen der auf die Flasche passt und eine Bohrung besitzt. In die Bohrung habe ich einen Schlauchanschluss gesteckt und auf den Schlauchanschluss einen passenden Schlauch. Das ganze gibt's im Baumarkt. Ich habe es euch schon mal im Sauerstoffexperiment gezeigt.
Den Schlauch könnt ihr auch in eine Schüssel mit Wasser halten, in die ihr einen ordentlichen Spritzer Spülmittel gegeben habt. Dann bilden sich wasserstoffgefüllte Seifenblasen auf der Wasseroberfläche.
Jetzt kann ich die Eigenschaften des Wasserstoffs untersuchen. Was passiert wenn ich den Ballon loslasse?
Ich öffne eines der Marmeladengläser mit der Öffnung nach unten und halte ein Stabfeuerzeug an die Öffnung. Was glaubt ihr was passiert? Versucht auch mal, die mit Wasserstoff gefüllten Seifenblasen anzuzünden.
Aus dem Sauerstoffversuch habe ich einen Glas zu einem Drittel mit Sauerstoff gefüllt und aufgehoben. Ich öffne dieses Glas wieder unter Wasser mit der Öffnung nach unten und leite so lange Wasserstoff in das Glas, bis es ganz gefüllt ist mit dem Gasgemisch. Ich verschließe es unter Wasser wieder und stelle es beiseite. Auch dieses Glas öffne ich mit der Öffnung nach unten und entzündet das Gasgemisch. Achtung nicht erschrecken!
Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?
Der Abflussreiniger besteht aus Natriumhydroxid (NaOH). Das löst sich im Wasser auf und bildet Natronlauge. Das Aluminium löst sich in der Natronlauge auf und bildet Aluminiumhydroxid. Als Nebenprodukt der Reaktion entsteht gasförmiger Wasserstoff, der aus dem Wasser stammt. Das erkennt ihr an den kleinen Bläschen, die sich an den Aluminiumkügelchen bilden. Das Reaktionsgemisch erwärmt sich und die Reaktion wird dadurch immer schneller. Damit sie nicht außer Kontrolle gerät, müsst ihr die Mischung kühlen.
Wasserstoff ist leichter als Luft. Deshalb steigt auch der Ballon, den ich mit dem Wasserstoff gefüllt habe sofort in die Luft.
Wasserstoff ist auch brennbar und brennt mit einer gelben Flamme. Reiner Wasserstoff verbrennt fast lautlos, in der Mischung mit Luft macht es ein hörbares Plopp-Geräusch.
Im richtigen Mischungsverhältnis nämlich zwei Teile Wasserstoff und ein Teil Sauerstoff gibt es einen lauten Knall. Diese Reaktion nennt man auch Knallgasreaktion und das Gasgemisch Knallgas.
Früher hat man Luftballons gerne mit Wasserstoff gefüllt, damit sie schön in der Luft schweben. Heute nimmt man aus Sicherheitsgründen meistens Helium. Auch das Gas ist leichter als Luft, ist aber nicht brennbar.
Beim Verbrennen reagiert der Wasserstoff mit dem Sauerstoff der Luft und es entsteht Wasser, H2O. Wasser besteht aus zwei Atomen Wasserstoff und einem Atom Sauerstoff.
Hier haben sich also zwei Elemente nämlich Wasserstoff und Sauerstoff, zu einer chemischen Verbindung zusammengefunden, nämlich Wasser. Ihr habt hier also eine sehr einfache chemische Reaktion, die aber recht spektakulär abläuft.
Die Mischung aus Wasserstoff und Sauerstoff reagiert nicht einfach so miteinander, sie braucht Energie in Form einer Flamme, sonst passiert gar nichts.
Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment:
- Chemische Elemente und Verbindungen
- Was ist eine chemische Reaktion?
- Gase und Flüssigkeiten
- Pneumatische Wanne
- Knallgasreaktion
- Wasserstoff und Sauerstoff
könntest Du den Versuch basierend auf einem einfachen Modell mittels Elektrolyse wiederholen und beschreiben?
Gruß,
Jonah
Ein sehr interessanter Versuch. Super gemacht. Ich habe eine Frage. Ich habe den Versuch mit Natriumhydroxid Plätzchen gemacht. Kann ich das Wasser nach dem Versuch in den Abfluss geben?
Vielen Dank für die Antwort.
Gruss Alex
Was denkst du?