Thermit – 2000°C auf dem Schulhof

Karlsruhe (Kn). Am Mittwoch, den 8. Juli 2020 haben wir im Chemie-Unterricht einen Versuch zum Thema Redoxreaktionen durgeführt. Der Versuch heißt „Thermitverfahren“ und wird heutzutage zum Verschweißen von Schienen verwendet. Wir haben diesen draußen vor der Schule durchgeführt. Wir sind froh, dass wir diesen Versuch trotz der Corona-Zeit durchführen konnten, natürlich mit viel Abstand, Mundschutz und Schutzbrillen für den Versuch.

Versuchsprotokoll
Durchführung:
Das kleine Loch im Reaktionstiegel wird mit einer Verschlussplatte aus Eisen abgedeckt. Der Auffangtiegel wird unter dem Reaktionstiegel platziert. Die Thermitmischung (Eisenoxid und Aluminium) wird in den Tiegel gegeben und mit einem Zündstäbchen entzündet.
Beobachtung:
Nachdem das Thermit entzündet wurde:
•es knistert
•Funken und Flammen sprühen aus dem Tiegel
•es fließt eine heiße, glühende Flüssigkeit in den Auffangtiegel
•Flüssigkeit erstarrt nach einiger Zeit
•beim Aufschlagen innendrin ein silbrig glänzender Klumpen
Erklärung:
Die Thermitreaktion ist eine Redoxreaktion. Aluminium wird als Reduktionsmittel verwendet, um Eisenoxid zu Eisen zu reduzieren. Nach der exotherm verlaufenden Reaktion entstehen Aluminiumoxid und Eisen in einem glühenden, flüssigen Zustand. Beim Verschweißen von Eisenbahnschienen fließt das Eisen durch eine Form in die Abstände zwischen den Schienen und verschweißt diese miteinander.
Die Reaktion verläuft, da Aluminium unedler als Eisen ist, d.h. Aluminium ist ein starker Sauerstoffempfänger und reagiert deswegen gut mit dem Sauerstoffspender Eisenoxid.

Fe2O3 + 2 Al  2 Fe + Al2O3

redox1

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