Luftanalyse über Brenndauer [update]

Öhm, ja — ich hat­te die Geschich­te dazu schon ein­mal hier beschrie­ben. Heu­te habe ich den Ver­such tat­säch­lich mit den SuS im Unter­richt durch­ge­führt. Fol­gen­de Brenn­dau­ern sind ermit­telt wor­den:

Luft: 8,5s / 10s /7,5s / Mit­tel­wert: ca. 8,5s

Sauer­stoff: 54s / 50s / Mit­tel­wert: 52s

Damit ergibt sich ein Ver­hält­nis der Brenn­dau­ern von 8,5 : 52 bzw. 16,3 : 100. So wur­de expe­ri­men­tell ein Sauer­stoff­ge­halt von 16,3% (Theo­rie­wert: 21%) bestimmt, also beträgt der Feh­ler etwa 22%. Nun­ja — der Auf­bau ist ja noch opti­mier­bar (Ver­mei­dung von Ver­wir­be­lun­gen, stets eine fri­sche Ker­ze, exakt glei­che Ein­tauch­tie­fe usw.)  — man kommt also recht gut in die Nähe des tat­säch­li­chen Sauer­stoff­ge­halts.

Die Schü­le­rin mit der Idee zu die­sem Ansatz war schon recht stolz und ich muss mit mei­nem klas­si­schen Auf­bau dage­gen erst­mal anstin­ken. Span­nend, was man in der Schu­le alles ler­nen kann…

Luftanalyse über Brenndauer

Ich habe heu­te nach übli­cher Vor­be­rei­tung Ver­suchs­auf­bau­ten ersin­nen las­sen, die dazu die­nen sol­len, den Sauer­stoff­an­teil in der Luft zu bestim­men. Nor­ma­ler­wei­se macht man das z.B. dadurch, dass man in einer geschlos­se­nen Appa­ra­tur Sauer­stoff durch ein Metall als fes­tes Metalloxid bin­det — das geht z.B. mit Kup­fer- aber auch mit Eisen­wol­le — und nach Abküh­lung die Volu­men­ab­nah­me ermit­telt — soweit nichts Auf­re­gen­des, oft im Unter­richt gemacht.

Eine Schü­le­rin schlug heu­te ein ande­res Ver­fah­ren vor: Man neh­me eine bren­nen­de Ker­ze, stel­le sie in ein abge­schlos­se­nes Gefäß mit Luft und mes­se die Zeit bis zum Erlö­schen. Den Ver­such wie­der­ho­le man mit rei­nem Sauer­stoff. So müss­te man mit dem rei­nen Sauer­stoff als Bezugs­grö­ße den Sauer­stoff­an­teil der Luft bestim­men kön­nen. So ein Auf­bau ist mit Stand­zy­lin­der, Schliff­de­ckel, Ver­bren­nungs­löf­fel und der Sauer­stoff­fla­sche schnell rea­li­siert:

Hm. Die Idee ist als Denk­mo­dell sehr nett, gera­de in einer 8. Klas­se. Eine Ker­ze ver­braucht nicht den gesam­ten zur Ver­fü­gung ste­hen­den Sauer­stoff, son­dern erlischt bei Unter­schrei­tung einer bestimm­ten Sauer­stoff­kon­zen­tra­ti­on. Das ist für das Gelin­gen des Ver­su­ches nicht so tra­gisch, da das auch im Fal­le des rei­nen Sauer­stoffs bei der glei­chen Kon­zen­tra­ti­on geschieht. Die höhe­re Reak­ti­ons­ge­schwin­dig­keit beim rei­nen Sauer­stoff könn­te der Schü­le­rin die Sup­pe ver­sal­zen.

Egal. Ich tue es nächs­te Woche ein­fach und dann ver­glei­chen wir das Ergeb­nis des „klas­si­schen Ver­su­ches” mit dem hier skiz­zier­ten. Die­se Schü­le­rin hat gedacht und das ist den Auf­wand alle­mal wert.