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Der brennende Zuckerwürfel
AFB I–IIEin bekannter Schauversuch: Ein Zuckerwürfel (Saccharose, \(\ce{C12H22O11}\)) lässt sich mit einem Streichholz nicht entzünden. Bestreut man ihn mit etwas Zigarettenasche, brennt er dagegen ruhig ab. Asche enthält unter anderem Metalloxide und -carbonate.
| Versuch | Durchführung | Beobachtung |
|---|---|---|
| 1 | Zuckerwürfel in die Brennerflamme halten | schmilzt, wird braun, erlischt außerhalb der Flamme |
| 2 | Zuckerwürfel mit 0,20 g Asche bestreuen, entzünden | brennt mit blauer Flamme weiter |
| 3 | Rückstand wiegen | 0,20 g grauweißer Rückstand |
| 4 | Rückstand auf neuen Zuckerwürfel streuen, entzünden | brennt erneut |
| Stoff | Saccharose(s) | CO₂(g) | H₂O(l) |
|---|---|---|---|
| \(\Delta_f H^\circ\) (kJ/mol) | −2226,1 | −393,5 | −285,8 |
- Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die vollständige Verbrennung von Saccharose und berechnen Sie \(\Delta_r H^\circ\).
- Erklären Sie, warum der Zucker in Versuch 1 trotz dieses Wertes nicht weiterbrennt.
- Begründen Sie mit den Versuchen 3 und 4, dass die Asche als Katalysator wirkt.
- Skizzieren Sie ein Energiediagramm der Verbrennung mit und ohne Asche.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Produkte minus Edukte (1.2.3).
Hinweis zu Aufgabe b)
Aktivierungsenergie und kinetische Hemmung.
Hinweis zu Aufgabe c)
Masse und Wiederverwendbarkeit.
Hinweis zu Aufgabe d)
Gemeinsame Start- und Zielniveaus.