Willibald-Gluck-Gymnasium

Lehrer in Flammen

Verbrennung von Methan

Prinzip des Versuches: Stabile Methangasseifenblasen werden auf der Handfläche entzündet.

Geräte Chemikalien
Glaspipette
Glasrohr
PET-Flasche(1,5 – 2 l)
Schlauch mit Schlauchklemme
500 ml Becherglas
Stativ, Klammer, Muffe
Baby-Shampoo
Glycerin
Erdgas
Wasser

Schutzbrille! Lüftung!

Versuchsvorbereitung:

Von der PET-Flasche wird ein Drittel vom Verschluss her abgeschnitten; der Schraubverschluss wird entfernt. In die Öffnung der Flasche wird ein dicht schließender durchbohrter Gummistopfen geführt, durch den eine Glaspipette nach innen führt. An die Pipette wird ein Schlauch angeschlossen, der zur Erdgasleitung führt. Die PET-Flasche wird an der Öffnung eingespannt, sodass ihr Volumen nach oben zeigt. Die gesamte Apparatur wird anschließend durch kurzes Öffnen der Erdgaszufuhr mit Methangas gefüllt. Dann wird der Schlauch mit der Schlauchklemme verschlossen und die Gaszufuhr beendet.

10 ml Babyshampoo und 125 ml Glycerin werden mit heißem Wasser auf 500 ml im Becherglas aufgefüllt. Die heiße Mischung wird in das Flaschenvolumen gegossen. Sie sollte 2 cm über der Pipettenöffnung stehen.

Versuchsdurchführung:

Die Erdgaszufuhr wird geöffnet, anschließend die Schlauchklemme, bis eine starke Schaumbildung einsetzt. Die Schaumschlange wächst. Teile davon werden auf die Handfläche übernommen und mit dem Feuerzeug entzündet.

Beobachtungen:

Die Methanschaumschlange wächst nach oben. Die entzündeten Methangasblasen verbrennen mit gelber Flamme.

Erklärung:

Shampoo und Glycerin bilden relativ stabile Seifenblasen. Der Schaum wächst nach oben, da Methan eine geringere Dichte als Luft besitzt. Der Brennstoff Methan reagiert mit Luftsauerstoff zu Kohlendioxid und Wasserdampf, wobei bei Sauerstoffmangel auch glühende Kohlenstoffteilchen entstehen (gelbe Flamme).

Reaktionsgleichungen:

CH4 + 2 O2  ⟶  CO2 + 2 H2O; ΔER < 0
CH4 + O2  ⟶  C + 2 H20; ΔER < 0

Entsorgung:

Der Schaum wird im Ausguss mit Wasser zerstört.

Quellen (verändert):

"Chemie? - Aber sicher! Experimente kennen und können!", Akademiebericht 475,
Schauversuche 25-14, Akademie für Lehrerfortbildung und Personalführung, 2.Auflage, Dillingen 2012