Hartes – Brennendes Wasser © by Karen Schwab, Thomas Nägele und Christian Reis

Versuchsablauf: 30 g Calciumdiacetat in 100 ml H2O (gesättigte Lösung) 20 ml davon kommen in ein Becherglas In ein zweites Becherglas werden 150ml Ethanol (96%) gegeben Ethanol zur Calciumdiacetatlösung zugeben und das Gemisch mehrere Male hin- und herschütten => Gel entsteht Gel wird auf ein Keramiknetz gebracht, Lithiumchlorid darübergestreut und… …angezündet!!!

Die Reagenzien

Ethanol l l Valenzstrichformel H – C – C – H H H Darstellung H OH l l Valenzstrichformel H – C – C – H H H Darstellung Alkohol. Gärung (Traubenzuckergärung): C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2 CO2 Großtechnische Herstellung durch Hydratation von Ethen: C2H4 + H2O → CH3CH2OH Verwendung - Lösungsmittel - Getränkeindustrie - Gewinnung von Essigsäure Eigenschaften - unbegrenzt löslich in H2O - OH-Gruppe => Elektronegativitätsunterschied = Dipoleigenschaft - Ausbildung von H-Brücken zwischen Ethanol und H2O

Calciumdiacetat Summenformel Ca(CH3COO)2 Darstellung CaCO3 + 2 CH3COOH → Ca(CH3COO)2 + H2O + CO2↑ Eigenschaften - Calciumdiacetat in H2O gelöst bildet Ionen

Löslichkeit von Salzen in Wasser Formale Reaktion: AnBm → n A+ + m B- Feststoff löst sich in einem Lösungsmittel, bis die Lösung und der Festkörper miteinander im Gleichgewicht stehen (dynamisches Gleichgewicht) In diesem Zustand ist die Lösung gesättigt Löslichkeitsprodukt KL= [A+]n · [B-]m

Kolloidchemie Kolloide = Stoffteilchen, welche in einem anderen Medium besonders fein zerteilt vorliegen. Es gibt verschiedene Dispersionsarten: Emulsion: Eine oder mehrere Flüssigkeit(en) fein verteilt in einer anderen Flüssigkeit (z.B. Milch, Öl-Wasser) Aerosol: Feststoff oder Flüssigkeit fein zerteilt in Gas (z.B. Staub, Rauch oder Nebel, Spray) Suspension: Feststoff fein zerteilt in Flüssigkeit (bei uns kolloidale Lösung) → Calciumdiacetat – Lösung ist ein Beispiel für eine Suspension

Gel-Bildung → Bei Zugabe von Ethanol kommt es zur Koagulation (= Vorgang der Zusammenlagerung der Kolloidteilchen und damit das Abscheiden u. Ausflocken des dispersen Stoffes {Calciumdiacetat} aus dem Dispersionsmittel {H2O})  Die dehydrierende Wirkung des Ethanols sorgt dafür, dass die Hydrathülle der hydratisierten Ionen zerstört wird  Dadurch verringert sich die Calciumdiacetatlöslichkeit und es kommt zur Ausfällung von Calciumdiacetat (ist unlöslich in Ethanol)  Die Ca2+ und Ac- Ionen können nun wieder ein Kristallgitter ausbilden, wobei allerdings Ethanol und Wasser mit eingebaut werden (Hydratwasser, Kristallwasser) Ca2+ + 2CH3COO- + H2O + CH3CH2OH → Ca(CH3COO)2 · CH3CH2OH · H2O

Was brennt da eigentlich ??? es brennt Ethanol  Verbrennungsreaktion : CH3CH2OH + 3 O2  2 CO2 + 3 H2O es kommt zur beiläufigen Verbrennung von Calciumdiacetat: Ca(CH3COO)2 + 4 O2  4 CO2 + 3 H2O + CaO

Farberscheinung bei der Verbrennung Lithiumchlorid (LiCl) Die rote Flammenfärbung beruht auf der energetischen Anregung durch die Reaktionstemperatur. Dabei wird das Valenzelektron des Lithiums aus dem 2s-Orbital in das leere 2p-Orbital angeregt. Beim Zurückfallen in den Grundzustand wird Lichtenergie frei!!!