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Das Sicherheitszündholz
AFB I–IIDer Kopf eines Sicherheitszündholzes enthält Kaliumchlorat und Schwefel, die Reibfläche der Schachtel roten Phosphor und Glaspulver. Streicht man den Kopf über die Reibfläche, reagieren winzige abgeriebene Mengen Phosphor heftig mit dem Kaliumchlorat, der Kopf flammt auf und entzündet das Holz. Bis ins 20. Jahrhundert waren „Überall-Zündhölzer“ mit weißem Phosphor im Kopf üblich.
| Stoff | Zündtemperatur |
|---|---|
| weißer Phosphor | 34 °C |
| Streichholzkopf | 180–200 °C |
| Schwefel | 250 °C |
| Fichtenholz | 280 °C |
| roter Phosphor | 300 °C |
Weißer und roter Phosphor verbrennen beide zu \(\ce{P4O10}\); roter Phosphor ist um 17,6 kJ pro mol P-Atome energieärmer als weißer.
- Erklären Sie, warum ein Zündholz an der Luft nicht von selbst brennt, obwohl seine Verbrennung exotherm ist.
- Beschreiben Sie die Aufgabe der Reibung und die Zündkette bis zum brennenden Holz.
- Skizzieren Sie in einem gemeinsamen Energiediagramm die Verbrennung von weißem und rotem Phosphor zu \(\ce{P4O10}\).
- Beurteilen Sie, warum Sicherheitszündhölzer die Überall-Zündhölzer verdrängt haben.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Begriff kinetische Hemmung.
Hinweis zu Aufgabe b)
Tabelle von oben nach unten lesen.
Hinweis zu Aufgabe c)
Gleiches Produkt-Niveau, verschiedene Start-Niveaus und Berge.
Hinweis zu Aufgabe d)
Aktivierungsenergie und Trennung der Reaktionspartner.