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Chemie

Chemische reaktionen und ihre mechanismen

Oxidation von alkanolen

Darstellung mit oxidationszahlen

Thermitverfahren Durchführung und Reaktionsgleichung: Versuchsprotokoll für die Schule

Name: Knowunity
Brand: Knowunity

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Thermitverfahren Durchführung und Reaktionsgleichung: Versuchsprotokoll für die Schule

Alexa

@alexa_m

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Das Thermitverfahren ist eine exotherme Redoxreaktion zwischen Eisenoxid und Aluminium, die zur Herstellung von reinem Eisen und Aluminiumoxid genutzt wird. Diese Reaktion findet vielfältige Anwendungen in Industrie und Technik.

Wichtige Punkte:

Thermitverfahren Reaktionsgleichung: Fe₂O₃ + 2 Al → 2 Fe + Al₂O₃
Thermitverfahren Durchführung erfordert spezielle Sicherheitsmaßnahmen
Verwendung eines Thermit-Anzündstäbchens zur Initiierung der Reaktion
Entstehung von flüssigem Eisen und Aluminiumoxid als Endprodukte
Anwendungen in Pyrotechnik, Schweißtechnik und Metallurgie

3.3.2021

1348

17.12.2020
Erstelle ein Protokoll zum Thermitverfahren.
Erkläre die ablaufenden Vorgänge sowie die Funktionen der Reaktionsteilnehmer mit ge

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Durchführung des Thermitverfahrens

Die Durchführung des Thermitverfahrens erfolgt in mehreren Schritten:

Vorbereitung des Blumentopfes:
- Einsetzen der Klopapierrolle
- Abdichten des Bodenlochs mit einem Kupferplättchen
- Umgeben der Rolle mit Sand als Schutzschicht
Befüllen der Rolle mit dem Thermit (Mischung aus Eisenoxid und Aluminium)
Befestigung des vorbereiteten Blumentopfes am Metallgestell
Einsetzen des Thermit-Anzündstäbchens in die Thermit-Mischung
Zünden des Anzündstäbchens mit einem Gasbrenner
Beobachtung der Reaktion und des Ausfließens des flüssigen Metalls
Nach Abkühlung: Trennung und Identifikation der entstandenen Stoffe

Example: Das Thermit-Anzündstäbchen funktioniert ähnlich wie eine Wunderkerze und initiiert die Reaktion durch seine hohe Verbrennungstemperatur.

Highlight: Die Thermitreaktion ist eine stark exotherme Reaktion, die sehr hohe Temperaturen erzeugt. Daher sind Sicherheitsmaßnahmen unerlässlich.

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Beobachtungen und Auswertung des Thermitversuchs

Bei der Durchführung des Thermitversuchs lassen sich folgende Beobachtungen machen:

Das Anzündstäbchen brennt wie eine Wunderkerze mit einer hellen, funkensprühenden Flamme.
Eine große rot-orangene Flamme entwickelt sich, die zunächst wächst und dann wieder kleiner wird.
Flüssiges Metall fließt aus dem Blumentopf in die Auffangschale.
Nach dem Erkalten sind ein harter Kern (Eisen) und Schlacke (Aluminiumoxid) erkennbar.

Die Thermitverfahren Reaktionsgleichung lautet: Fe₂O₃ + 2 Al → 2 Fe + Al₂O₃

Diese Gleichung beschreibt eine Redoxreaktion, bei der Aluminium als Reduktionsmittel und Eisenoxid als Oxidationsmittel fungieren.

Definition: Eine Redoxreaktion ist eine chemische Reaktion, bei der Elektronen zwischen Reaktionspartnern übertragen werden.

Teilreaktionen:

Oxidation: 2 Al → 2 Al³⁺ + 6 e⁻
Reduktion: 2 Fe³⁺ + 6 e⁻ → 2 Fe

Highlight: Das Aluminothermische Schweißen basiert auf dem Prinzip des Thermitverfahrens und wird zum Verbinden von Eisenbahnschienen genutzt.

Die Reaktion ist stark exotherm und setzt große Mengen Wärme frei. Dies ermöglicht Anwendungen in der Pyrotechnik, bei Schweißverfahren und in der Metallurgie.

Vocabulary: Exotherm bezeichnet eine chemische Reaktion, bei der Wärme an die Umgebung abgegeben wird.

Nach der Reaktion kann man das entstandene Eisen mit einem Magneten identifizieren, während sich das Aluminiumoxid leicht abklopfen lässt.

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Materialien und Aufbau des Thermitversuchs

Das Thermitverfahren erfordert eine sorgfältige Vorbereitung und spezielle Materialien. Für die Durchführung werden folgende Komponenten benötigt:

Blumentopf als Reaktionsgefäß
Klopapierrolle als Behälter für das Thermit
Kupferplättchen zum Abdichten
Sand als Schutzschicht
Thermit (Mischung aus Aluminium und Eisenoxid)
Metallgestell zur Befestigung
Thermit-Anzündstäbchen (aus Magnesium und Bariumperoxid)
Gasbrenner als Zündquelle
Auffangschale für das Reaktionsprodukt

Highlight: Die sorgfältige Vorbereitung und der korrekte Aufbau sind entscheidend für die Sicherheit und den Erfolg des Experiments.

Eine Thermitverfahren Skizze zeigt den Aufbau:

Metallgestell als Halterung
Thermit-Anzündstäbchen in der Mitte
Klopapierrolle gefüllt mit Thermit
Sand um die Rolle herum
Blumentopf als äußeres Gefäß
Kupferplättchen am Boden
Auffangschale unter dem Aufbau
Gasbrenner zur Zündung

Vocabulary: Thermit ist eine Mischung aus Aluminiumpulver und Eisenoxid, die bei der Reaktion eine sehr hohe Temperatur entwickelt.

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Philipp, iOS User

Die App ist sehr einfach und gut gestaltet. Bis jetzt habe ich immer alles gefunden, was ich gesucht habe :D

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Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

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Die Durchführung des Thermitverfahrens erfolgt in mehreren Schritten:

Vorbereitung des Blumentopfes:
- Einsetzen der Klopapierrolle
- Abdichten des Bodenlochs mit einem Kupferplättchen
- Umgeben der Rolle mit Sand als Schutzschicht
Befüllen der Rolle mit dem Thermit (Mischung aus Eisenoxid und Aluminium)
Befestigung des vorbereiteten Blumentopfes am Metallgestell
Einsetzen des Thermit-Anzündstäbchens in die Thermit-Mischung
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Bei der Durchführung des Thermitversuchs lassen sich folgende Beobachtungen machen:

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Eine große rot-orangene Flamme entwickelt sich, die zunächst wächst und dann wieder kleiner wird.
Flüssiges Metall fließt aus dem Blumentopf in die Auffangschale.
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Die Thermitverfahren Reaktionsgleichung lautet: Fe₂O₃ + 2 Al → 2 Fe + Al₂O₃

Diese Gleichung beschreibt eine Redoxreaktion, bei der Aluminium als Reduktionsmittel und Eisenoxid als Oxidationsmittel fungieren.

Definition: Eine Redoxreaktion ist eine chemische Reaktion, bei der Elektronen zwischen Reaktionspartnern übertragen werden.

Teilreaktionen:

Oxidation: 2 Al → 2 Al³⁺ + 6 e⁻
Reduktion: 2 Fe³⁺ + 6 e⁻ → 2 Fe

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Materialien und Aufbau des Thermitversuchs

Das Thermitverfahren erfordert eine sorgfältige Vorbereitung und spezielle Materialien. Für die Durchführung werden folgende Komponenten benötigt:

Blumentopf als Reaktionsgefäß
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Highlight: Die sorgfältige Vorbereitung und der korrekte Aufbau sind entscheidend für die Sicherheit und den Erfolg des Experiments.

Eine Thermitverfahren Skizze zeigt den Aufbau:

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