Nachweis von der erstickenden Wirkung von CO₂

Wissenschaft Chemie
#1

Liebe Experten,
ich habe gestern schon eine Frage gestellt, die mir sehr gut beantwortet wurde, vielen Dank für die ganzen Antworten! Aber ich habe noch eine (neue) Frage.

Ich habe einen Versuch gemacht, bei dem man ein Ei in Essig legt. Die Reaktionsgleichung dazu sieht folgendermaßen aus:
CaCO₃ (s) + 2 HO-Ac (l) → Ca(OAc)₂ (s)+ H₂O (l) + CO₂ (g) ↑

Jetzt möchte ich mit einem eigenen Versuch zeigen, dass CO₂ tatsächlich eine erstickende Wirkung hat und habe dafür nur Haushaltsmittel (also keine Laborausrüstung!) zur Verfügung. Ich habe jetzt den Behälter mit dem Ei und dem Essig in einen herkömmlichen Kochtopf gestellt und das ganze ca. 20 Stunden stehen lassen. Da CO₂ schwerer ist als Luft, sammelt sich das ja auf dem Boden des Kochtopfes.
Um jetzt zu zeigen, dass es tatsächlich Feuer erstickt, habe ich ein dünnes langes Holzstück genommen, das angezündet und auf den Boden des Kochtopfes gehalten - leider ist die Flamme nicht ausgegangen. Anschließend habe ich auch den Kochtopf über der kleinen Flamme „ausgeleert“, auch dabei ist sie nicht ausgegangen.

  1. An was kann es liegen, dass die Flamme nicht erloschen ist? Was habe ich falsch gemacht?

  2. Welche andere Möglichkeit habe ich, CO₂ aufzufangen und anschließend zu beweisen mit einem Versuch, dass es tatsächlich Feuer erstickt?

#2

Wahrscheinlich ist das Gasvolumen nicht groß genug, um den Topf entsprechend zu „füllen“. Außerdem kommt es durch die große Topfbodenfläche und der daraus resultierenden großen Oberfläche der produzierten Gasschicht zu erheblichen Durchmischungseffekten mit der umgebenden Luft. Dadurch wird man keine reine CO_2-Umgebung haben. Geschickter kann man Gase auffangen, wenn man sie in eine Flüssigkeitssäule (z. B. Reagenzglas) einleitet. Die Bläschen steigen nach oben und bilden einen gasgefüllten Raum. Ein Teil des CO_2 wird mit dem Wasser reagieren, es sollte sich aber genügend reines Gas oberhalb des Wassers in der Säule bilden.

#3

Das war auch mein erster Ansatz. Problem dabei: 1. habe ich kein RG bzw. ein Überleitungsrohr und 2. darf der Nachweis nur mit im Haushalt vorhandenen (oder auch bspw. im Supermarkt käuflichen Dingen, aber eben keine Laborausrüstung) Dingen gemacht werden.

#4

Hi,
mache doch folgendes als Alternative:
lasse ca. 25g Kalkstein vom Feld mit ca. 100ml Essigessenz reagieren. Dann kriegst Du ca. 5 Liter CO2-Gas im Topf. Den Kalk zerhacken, mit dem Hammer kleinschlagen, dann geht’s besser. Und Wärme schadet auch nichts… Schön den Deckel mit Einpackfolie abdichten.
Ich vermute, Dein Versuch mit dem Ei lieferte einfach zu wenig CO2…

Liebe Experten,

ich habe gestern schon eine Frage gestellt, die mir sehr gut
beantwortet wurde, vielen Dank für die ganzen Antworten! Aber
ich habe noch eine (neue) Frage.

Ich habe einen Versuch gemacht, bei dem man ein Ei in Essig
legt. Die Reaktionsgleichung dazu sieht folgendermaßen aus:
CaCO₃ (s) + 2 HO-Ac (l) → Ca(OAc)₂ (s)+ H₂O (l) + CO₂ (g) ↑

Jetzt möchte ich mit einem eigenen Versuch zeigen, dass CO₂
tatsächlich eine erstickende Wirkung hat und habe dafür nur
Haushaltsmittel (also keine Laborausrüstung!) zur Verfügung.
Ich habe jetzt den Behälter mit dem Ei und dem Essig in einen
herkömmlichen Kochtopf gestellt und das ganze ca. 20 Stunden
stehen lassen. Da CO₂ schwerer ist als Luft, sammelt sich das
ja auf dem Boden des Kochtopfes.
Um jetzt zu zeigen, dass es tatsächlich Feuer erstickt, habe
ich ein dünnes langes Holzstück genommen, das angezündet und
auf den Boden des Kochtopfes gehalten - leider ist die Flamme
nicht ausgegangen. Anschließend habe ich auch den Kochtopf
über der kleinen Flamme „ausgeleert“, auch dabei ist sie nicht
ausgegangen.

  1. An was kann es liegen, dass die Flamme nicht erloschen ist?
    Was habe ich falsch gemacht?

  2. Welche andere Möglichkeit habe ich, CO₂ aufzufangen und
    anschließend zu beweisen mit einem Versuch, dass es
    tatsächlich Feuer erstickt?

#5

Hallo Kpcc,

ich denke du hast schlicht zu lange gewartet um die erstickende Wirkung von CO2 zu testen. Ich würde folgenden Versuchsaufbau vorschlagen: Stelle ein Glas mit möglichst hochprozentigem Essig in einen Topf. Stelle daneben ein brennendes Teelicht in den Topf. Dann gib das Ei (oder Backpulver (reines CaCo3)) in das Glas. Die Kerze sollte nach wenigen Minuten ausgehen. Mach den Topf nicht zu groß da die Menge an entstehendem CO2 begrenzt ist. Wenn du willst kannst du ja anhand der Reaktionsgleichung die Menge an CO2 die entsteht ausrechnen um abzuschätzen ob der Topf groß genug ist.

Viele Grüße und viel Spaß
eqfbm

#6

Das hat leider nicht geklappt :frowning: Mein Versuchsaufbau sah wie folgt aus: http://www.fotos-hochladen.net/view/img6017syl3c04zw…
In dem Glas befindet sich ein rohes Ei mit Essig-Essenz! Habe eine halbe Stunde gewartet, das blöde Teelicht wollte einfach nicht ausgehen… Irgendeine Idee?

#7

hallo
in der langen zeit ist das CO2 wahrscheinlich langsam aber doch aus dem kochtopf entwichen.
effektiver wäre es ws wenn du ein glas über dem ein platzierst. dabei sollte das glas auch flüssigkeitsgefüllt sein-keine luft mehr im glas.( glas gefüllt untertauchen und dann mit der öffnung nach unten über dem ei platzieren)
dann sollte sich das aufsteigende co2 im glas sammeln.

die entstehende CO2 menge ist meiner schätzung nach nicht allzu groß, und damit die kerze ausgeht muss wirklich eine menge CO2 im verhältnis zum anwesenden sauerstoff da sein, sonst geht die kerze nicht aus.

du könntest versuchen das gasgefüllte glas dann über die brennende kerze zu stülpen - glas dabei mit postkarte oder ähnlichem verschließen.

hab das allerdings selber noch nie probiert.

viel erfolg

#8

Schade. Wahrscheinlich entsteht tatsächlich zu wenig CO2. Wie ich gelesen habe, gab es auch schon den Vorschlag das Ganze mit einer größeren Menge Kalk oder Backpulver zu probieren um eine größere Menge CO2 zu produzieren. Mal anders herum gedacht. Durch den Verbrennungsprozess der Kerze entsteht ja auch CO2. Wenn du die Kerze in einen Topf mit Deckel stellst geht sie nach einiger Zeit aus. Was schlicht am CO2 und am Sauerstoffmangel liegt. Das ist im Prinzip genau der gleiche Effekt den du auch mit dem Ei und dem Essig herbei führen willst. Damit wäre der Nachweiß erbracht. Du bräuchtest nur noch die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Paraffin aufstellen.

Viele Grüße

#9

Hallo lieber kpcc!

Dein Versuch ist von der Grundidee korrekt. Jedoch entwickelt ein einzelnes Ei zu wenig Kohlenstoffdioxid, um das ganze Gefäß und obendrein noch den Kochtopf zu fluten; auch wenn es schwerer als Sauerstoff ist.
Es entsteht nur eine dünne Schicht oberhalb des Eies bzw. des Essigs.
Ich habe folgenden Versuchsaufbau gewählt, ganz ohne Laborequipment:
Um die ständige störende Frischluftzirkulation von oben bzw. seitlich zu unterbinden, habe ich einen großen, gläsernen Backofenbräter zur Hand genommen; wenn ihr keinen aus Glas habt, nicht so schlimm; aber ein Deckel oder eine Scheibe aus Glas is wichtig, damit man durchgucken kann!
Dann stellte ich zwei größere Tassen rein:

  • Eine rote mit 1x Ei in normalem Leitungswasser, sowie ein angezündetes Teelicht im Wasser schwimmend = Negativ-Probe; keine Reaktion erwartet.
  • Eine blaue mit 1x Ei in 5%igem handelsüblichen Essig, sowie ein angezündetes Teelicht im Essig schwimmend = Positiv-Probe; Kerzenflamme sollte aufgrund der unmittelbaren Exposition mit dem entstehenden Kohlenstoffdioxid in direkter Umgebung erlöschen.
    Dann kam schnell der Glasdeckel drauf (muss nicht fest verschlossen sein, drauflegen reicht!) und nun hieß es beobachten.
    Die Flamme der Negativ-Probe würde allmählich zwar etwas schwächer aufgrund der geringen Frischluftzufuhr, die der Positiv-Probe erlöschte aber relativ schnell nach 2-3 Minuten schon, weil sie durch das entstandene Kohlenstoffdioxid erstickt wurde.
    Quod erat demonstrandum! (Was zu beweisen war)

Bilder kann man hier glaub ich nicht laden; darum hier 2 Links, wo ich die 2 Versuchsbilder (1x vorher, 1x nachher) bei Facebook öffentlich gepostet habe:

Viel Spaß bem Ausprobieren, ich hoffe ich konnte dir helfen!
VlG, Tiger ivy

#10

Ich raste aus.
ES HAT FUNKTIONIERT! VIELEN VIELEN DANK! Du hast mich gerettet!! :smile:

#11

Hallo kpcc: 1.CO2 ist leicht flüchtig. 2. Der Kalk von einem Ei liefert sehr wenig CO2. Das heisst dass der Versuch in einem engen Gefäss durchgeführt werden muss, sonst ist die CO2-Konzentration zu niedrig oder das CO2 hat sich verflüchtigt. Die andere Möglichkeit ist nur die Schalen von mehreren Eiern zu verwenden, sodass mehr CO2 gebildet wird. Viel Erfolg. Gruss. Paul

#12

Hallo,

grundsätzlich hast du dein Experiment korrekt angelegt. Lediglich die Effiziens passt nicht. Statt der der Edukt-Kombination Ei/Speiseessig kannst du es mit Kreide/Essigessenz versuchen. Damit verbesserst du die Carbonat/Säure-Konzentration.

ABER VORSICHT!!!

Essigessenz ist eine 25% HOAc. SCHUTZBRILLE und HANDSCHUHE tragen und auf gute Lüftung achten!

Fange erst mit einer kleinen Menge an. Sprudelt es zu stark, verdünne die Essig etwas.

CO2 wirkt auch auf Menschen erstickend --> AUF FRISCHLUFT ACHTEN!

Gruß Alchemistix

#13

Lieber kpcc,
Eierschale ist sehr glatt und mit einem schützenden Film belegt, es ist gut vorstellbar, dass das CO2 zu langsam und in zu geringem masse entsteht, um dein experiment gelingen zu lassen. Es wäre bestimmt einen Versuch wert, mehrere Eier gut waschen und die Schalen dann zu trocknen und fein zu zerreiben. Alternativ kannst du auf Backpulver zurückgreifen.
Ich schiesse dabei nur grob aus der Hüfte, ohne es ausprobiert oder ein ähnliches Experiment recherchiert zu haben.

Freundliche Grüsse
Berchthold

#14

Hast Du bei Deinem Versuch evtl. den Topf nicht abgedeckt?
Da der Dichteunterschied zu Luft nicht sonderlich groß ist, genügt bereits ein relativ leichter Hauch, um das CO2 aufzuwirbeln.

Ich empfehle als Verbesserung des Versuchs, einen größeren Stoffansatz zu wählen:
Mehr Eier in Essigessenz (25% Essigsäure, in jeder Drogerie zu kaufen)!
Außerdem solltest Du ein möglichst schmales, hohes Gefäß verwenden, damit Du nicht viel Volumen brauchst, um eine relativ hohe Gassäule zu erzeugen.

Grüße