Ja, wo isses denn, das Lithiumstück?
Heute hatte ich ein spannendes Erlebnis aus der Kategorie: Darauf kann nur ein Schüler kommen. Als Chemielehrer kennt man die Reaktion von Alkalimetallen mit Wasser. Dabei „verschwindet“ anscheinend das Metall – anscheinend, weil ja immerhin das Gesetz von der Erhaltung der Masse gilt. Die Reaktion verläuft gemäß der Gleichung:
2Li + 2H2O → 2Li+ + 2OH- + H2
Das Lithium verschwindet hier also keineswegs, sondern wird als Ion in Wasser gelöst. Das lässt sich klassischer Weise indirekt dadurch nachweisen, dass man die Leitfähigkeit des Wassers vor und nach dem Versuch vergleicht.
Die Idee des Schülers:
Man kann das Wasser vor und nach dem Versuch wiegen. Der Massenverlust durch den nicht aufgefangenen Wasserstoff müsste durch das auf die Atommasse bezogen siebenmal massereichere Lithium mehr als kompensiert werden und das Wasser dadurch nach dem Versuch mehr Masse besitzen. So könnte der „Nachweis“ viel direkter und weniger abstrakt über ein Messgerät erfolgen.
NIcht schlecht gedacht – aber natürlich geht das auf Grund der stark exothermen Reaktion schief. Nicht nur Wasserstoff geht verloren, sondern es verdampt zusätzlich durch die Reaktionswärme Wasser mit seiner zweieinhalbmal so hohen Molekülmasse (bezogen auf die Atommasse des Lithiums), sodass in einem offenen System die Gesamtmasse trotzdem abnimmt.
Trotzdem muss man darauf erstmal kommen… Wieder etwas gelernt.
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