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.
