Verschiedene Metallsalze, die sich in Petrischalen befinden, werden angezündet.
Verwendete Chemikalien
| Chemikalie | |
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   Gefahr |
100 mL Methanol, CH4O, 32.04 g/mol, CAS‑Nr.: 67‑56‑1, EG‑Nr.: 200‑659‑6
Methylalkohol, Holzgeist |
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5 g Natriumchlorid, NaCl, 58.44 g/mol, CAS‑Nr.: 7647‑14‑5, EG‑Nr.: 231‑598‑3
Kochsalz |
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Gefahr |
5 g Borsäure, H3BO3, 61.83 g/mol, CAS‑Nr.: 10043‑35‑3, EG‑Nr.: 233‑139‑2
Repr. 1B, WGK 1 |
 Achtung |
5 g Lithiumchlorid, LiCl, 42.39 g/mol, CAS‑Nr.: 7447‑41‑8, EG‑Nr.: 231‑212‑3
Acute Tox. 4 (oral), Skin Irrit. 2, Eye Irrit. 2, WGK 1 |
 Gefahr |
10 Tropfen Schwefelsäure 95–97 %, H2SO4, 98.08 g/mol, CAS‑Nr.: 7664‑93‑9, EG‑Nr.: 231‑639‑5
Schwefel(VI)-säure, Dihydrogensulfat, Monothionsäure, E 513, Vitriolöl (veraltet) |
Verwendete Geräte, Versuchsaufbau
Dreibein, feuerfeste Unterlage, 3 × 100‑mL‑Petrischale, Streichhölzer oder Feuerzeug
Versuchsdurchführung
In die Petrischalen kommen zunächst die Stoffe, die angeregt werden sollen. Die Petrischalen werden nun mit Methanol aufgefüllt. Bei der Borsäure gibt man 10 Tropfen Schwefelsäure konz. hinzu. Anschließend wird kurz gerührt und die Gefäße mit Glasdeckeln abgedeckt. Um den Versuch zu starten, werden die Glasdeckel entfernt und das Methanol mit einem Feuerzeug oder Streichholz entzündet. Um die Reaktion zu beenden, werden die Glasdeckel wieder auf die Petrischale gelegt.
Reaktionsgleichung
Verbrennung von Methanol
2 CH3OH + 3 O2 → 2 CO2↑ + 4 H2O↑
Leuchterscheinung: Werden Gase oder Dämpfe chemischer Substanzen in einer nicht leuchtenden Flamme oder in einem elektrischen Lichtbogen erhitzt, so strahlen diese Licht aus. Jedes Element hat, trotz einiger Ähnlichkeiten, ein charakteristisches Linienspektrum (Bunsen, Kirchhoff, 1860). Spektrallinien entstehen dadurch, dass die Atome Licht nur in diskreten Quanten (Photonen) ausstrahlen. Der Grund dafür ist die Struktur der Elektronenhülle. Der Grundzustand eines Atoms ist der stabilste, er ist der Zustand niedrigster Energie. Übergänge zwischen verschiedenen Elektronenbahnen bzw. energetischen Zuständen (Energieniveaus) sind möglich, wenn die Energiemenge, die der Energiedifferenz zwischen den betreffenden Zuständen entspricht, entweder absorbiert (zugeführt) oder in Form von elektromagnetischer Strahlung (Photonen) emittiert (ausgestrahlt) wird. Erhöht sich die Energie eines Atoms und entspricht diese Energiezufuhr dem Energieunterschied zwischen zwei Zuständen Em (niedriges Energieniveau) bzw. En (hohes Energieniveau), dann wird ein Elektron auf die höhere Bahn (En) angehoben. Kehrt das Elektron in den günstigeren Zustand (Em) zurück, wird die Energiedifferenz (Ediff. = En − Em) als Licht (Photonen) ausgestrahlt.
Mit Hilfe der Flammenfärbung werden in der analytischen Chemie (Trennungsgang, Atomabsorbtionsspektroskopie = AAS und Flammenphotometrie) Metalle bzw. Halbmetalle nachgewiesen, wie z. B. Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium, Calcium, Barium und Strontium.
Borsäure: Der entstehende Borsäuretrimethylester verbrennt mit grüner Flamme.
H2SO4 + CH3OH → HSO−4 + CH3OH+2
CH3OH+2 + HSO−4 → CH3HSO4 + H2O
H3BO3 + CH3HSO4 → CH3–O–H2BO2 + H2SO4
CH3–O–H2BO2 + CH3HSO4 → (CH3O)2HBO + H2SO4
(CH3O)2HBO + CH3HSO4 → B(CH3O)3 + H2SO4
Medien
Quellenangaben
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