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Die Aktivierungsenergie

Ein Streichholz, das auf seinen Funken wartet, und Lachgas, das energiereich ist und trotzdem nicht zerfällt.

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Das Streichholz

AFB I–II

Der Kopf eines Sicherheitszündholzes enthält Kaliumchlorat, Schwefel und Bindemittel, die Reibfläche der Schachtel roten Phosphor. Beim Anreißen gelangen Spuren von Phosphor an den Zündkopf, und die Reibung erwärmt ihn. Das Streichholz entzündet sich und brennt danach selbstständig weiter. Unbenutzte Streichhölzer bleiben dagegen jahrelang unverändert.

M1Energiediagramm der Verbrennung des Zündkopfs (schematisch)
ReaktionsverlaufEnergieEdukteProdukte
  1. Beschreiben Sie den Kurvenverlauf in M1.
  2. Zeichnen Sie in eine Skizze von M1 die Aktivierungsenergie und die Reaktionsenthalpie ein.
  3. Erklären Sie, warum unbenutzte Streichhölzer jahrelang stabil bleiben.
  4. Erläutern Sie, warum einmaliges Anreißen genügt, damit das ganze Streichholz abbrennt.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Gehen Sie von links nach rechts vor: Ausgangsniveau, Anstieg, Maximum, Endniveau.
Hinweis zu Aufgabe b)
Beide Größen werden als senkrechte Pfeile eingetragen — mit welchem Startpunkt?
Hinweis zu Aufgabe c)
Welche Energie fehlt den Teilchen bei Raumtemperatur?
Hinweis zu Aufgabe d)
Woher stammt die Aktivierungsenergie für die Teilchen, die als nächste reagieren?