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Chemische Reaktionen

Wenn Silber „anläuft“, ist das auch eine von selbst ablaufende chemische Reaktion.

Ist es immer so, dass chemische Reaktionen angeschubst werden müssen? Nein, das ist nicht immer so.

Manche kann man anschubsen, sie fangen dann auch an, hören aber sofort wieder auf, wenn nicht weitergeschubst wird. Ein Beispiel, das ihr alle kennt, ist das Kochen. Vieles, was beim Kochen mit den Lebensmitteln passiert, sind chemische Reaktionen, die nur ablaufen, wenn das Essen auf dem Herd oder im Ofen ständig erhitzt wird. Und wenn man den Ofen oder Herd zu früh ausschaltet, ist das Essen nur halb gar, weil die Reaktionen dann aufhören.
Andere Reaktionen laufen auch ganz von allein ab. Wer ein Fahrrad hat, kennt so eine chemische Reaktion – das Rosten.

Aha, es gibt also Reaktionen, die laufen von allein ab, und welche, da muss man ständig nachhelfen. Und dann gibt es solche wie in der Kerzenflamme, die muss man zwar einmal anschubsen, aber dann laufen sie allein weiter.

Rosten

Sehen wir uns das Rosten doch mal genauer an. Es wird ohnehin Zeit, dass wir mal wieder ein Experiment machen. Dieses wird auch spannender als das letzte.
Wir suchen uns in der Werkstatt von Papa (oder Mama) feine Stahlwolle und feuchten die etwas an. Dann stopfen wir sie in ein Glas – es muss so viel Stahlwolle sein, dass sie im Glas oben hängen bleibt. Denn jetzt drehen wir das Glas um und stellen es in eine flache Schale. In die Schale gießen wir etwas Wasser, rund um das Glas herum. Nun brauchen wir etwas Geduld, auch wenn es schwer fällt, denn wir müssen warten. Und zwar mehrere Stunden. Seufz. Aber so ist das in der Wissenschaft. Man wartet ziemlich oft.

Nach diesen mehreren Stunden sind wir ziemlich überrascht – das Wasser ist aus der Schale verschwunden und steht wo? Im Glas! Auf der Stahlwolle sehen wir kleine Rostflecken, aber die können doch wohl nicht daran schuld sein.

Stahlwolle wird in ein Glas gestopft und das Glas auf den Kopf in eine Schale gestellt (links). Drumherum füllst du Wasser in die Schale (Mitte). (Das Wasser muss nicht blau gefärbt sein, die blaue Speisefarbe habe ich nur hineigemischt, damit man das Ganze besser auf dem Foto erkennen kann.) Über Nacht läuft das Wasser in das Glas hinein und auf der Stahlwolle erscheinen Rostflecken (rechts und auf der nächsten Seite).

Oder doch? Ja, tatsächlich, die Rostflecken sind schuld.

Rost entsteht bei einer chemischen Reaktion zwischen Eisen und dem Sauerstoff der Luft. Rost ist eine Verbindung aus Eisen und Sauerstoff.

Die Stahlwolle hat also mit dem Sauerstoff im Glas reagiert und dabei ist Rost entstanden. Der Sauerstoff steckt jetzt in dem Rost und nicht mehr in der Luft im Glas. Dort ist also nun weniger Luft als vorher. Das bedeutet, im Glas ist der Luftdruck geringer geworden, es herrscht ein Unterdruck. Und der Unterdruck hat das Wasser in das Glas gesaugt!

Habt ihr mitbekommen, was ich euch da klammheimlich untergejubelt habe? Erst habe ich behauptet, die Verbrennung in der Kerzenflamme ist eine Reaktion mit Sauerstoff und muss erst angeschubst werden, bevor sie von allein abläuft. Und das tut sie dann mit Flammen und Feuer. Und nun behaupte ich, Rosten ist eine Reaktion mit Sauerstoff, die aber einfach so von ganz allein abläuft. Und zwar ohne Flammen und ohne Feuer.
Wie passt das denn jetzt zusammen? Das müssen wir wohl mal untersuchen. Fangen wir doch mal mit dieser Frage an:

Kann Eisen auch so mit Sauerstoff reagieren, dass Flammen entstehen?

Mit anderen Worten: Kann Eisen brennen?

Probieren wir das doch einfach aus, schließlich sind wir Forscher. Wir pflücken die Stahlwolle etwas auseinander, legen sie in ein feuersicheres Gefäß und bitten unseren erwachsenen Assistenten, sie anzuzünden. Und siehe da – sie brennt. Nicht sehr doll, sie schmurgelt nur so ein bisschen, aber es ist immerhin aufregender als der langweilige Rostvorgang.

Stahlwolle lässt sich mit einem Streichholz anzünden.
Aber Vorsicht – macht dieses Experiment unbedingt auf einer unbrennbaren Unterlage und am besten im Spülbecken, da sich kleine spritzende Funken bilden.

Aha, wenn wir der Stahlwolle einen „Schubs“ mit einem Streichholz geben, brennt sie auch! Dann wird aus dem unspektakulären Rosten ein Feuer!

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zuletzt aktualisiert: April 2012