Die Wunderkerze
AFB I–IIEine Wunderkerze enthält Eisenpulver und Aluminiumpulver in einer Masse aus Bindemittel und Sauerstoff abgebendem Salz. Beim Abbrennen sprühen helle Funken.
- Nenne die Produkte, die beim Abbrennen aus den beiden Metallen entstehen.
- Stelle die Wortgleichungen für beide Reaktionen auf.
- Erkläre, warum in Wunderkerzen Metallpulver und keine Metallstücke verwendet werden.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Eisenoxid und Aluminiumoxid.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Eisen + Sauerstoff → Eisenoxid; Aluminium + Sauerstoff → Aluminiumoxid.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Pulver hat eine sehr große Oberfläche. Viele Metallteilchen kommen gleichzeitig mit Sauerstoff in Kontakt, deshalb reagieren sie schnell und hell (Funken). Ein kompaktes Stück würde kaum reagieren.
Ein Streit am Lagerfeuer
AFB II–IIITim behauptet: „Wenn man Stahlwolle verbrennt, wird sie leichter — genau wie Holz im Lagerfeuer.“ Lea widerspricht. Die beiden hängen Stahlwolle an eine Balkenwaage und zünden sie an.
- Stelle eine Vermutung auf, was die Waage anzeigen wird, und begründe sie.
- Widerlege Tims Aussage mithilfe des Teilchenmodells.
- Entwickle einen Versuch, mit dem man zeigen kann, dass auch beim Holz keine Masse verloren geht.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Die Seite mit der Stahlwolle senkt sich: Eisen verbindet sich mit Sauerstoff aus der Luft, das Eisenoxid ist schwerer als das Eisen.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Beim Eisen werden Sauerstoffatome an die Eisenatome gebunden und bleiben im Feststoff — die Masse steigt. Beim Holz entstehen gasförmige Oxide (Kohlenstoffdioxid, Wasserdampf), die entweichen. Holz und Metall verhalten sich also verschieden; in keinem Fall gehen Atome verloren.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Holzspäne in einem verschlossenen Glaskolben (mit Luftballon als Druckausgleich) auf der Waage durch Erhitzen verbrennen. Die Waage zeigt vorher und nachher dieselbe Masse — die Gase bleiben im Kolben.
