Kurze Fragen - Kurze Antworten
Aus dem E-Mail-Korb von Professor Blume

E-Mail-Gruppe 33
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F: Ob Sie mir vielleicht in folgender Frage helfen können, denn im Internet habe ich nichts gefunden: Wie ich gehört habe geht ein Motor kaputt, wenn man Zucker ins Benzin tut. Nun wüsste ich gern, wie das vor sich geht:
- Löst sich der Zucker im Benzin und "karamelisiert" im Zylinder, so dass es zum Kolbenfresser kommt?
- Oder können die Zuckerkristalle den Benzinfilter und Vergaser passieren, so dass es mechanisch im Zylinder zum Kolbenfresser kommt?
- Oder ist es eine Art katalytische Wirkung? Denn mir wurde gesagt, dass bei einem Trabant mit Kolbenfresser der Zweitakter mit Cola wieder in Gang zu bekommen ist.


A: Zucker löst sich nicht in Benzin. Seine Kristalle und seine beträchtlichen Überreste blockieren den Einspritzvorgang sowie den Kolbenhub. Außerdem verkohlt er beim Erhitzen, ohne zu verbrennen. Der Kohlerückstand wirkt entsprechend. Zylinder mit Cola reinigen? Das wird wohl ausschließlich die Wirkung der Phosphorsäure sein. Solche Märchen würde ich aber weniger glauben. Der Cola sagt man ja sowieso allerlei nach...


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F: Ich bitte Sie um Hilfe bei der Frage (aus dem Leistungskurs Chemie), wie sich theoretisch erklären lässt, dass Chlor an Graphit- oder Platinelektroden eine geringere Überspannung hat als Sauerstoff oder Stickstoff. Gibt es ein Erklärungsmodell, das Höhe der Überspannung, Art des Elektrodenmaterials und Art des abgeschiedenen Stoffes in Zusammenhang bringt?


A: Überspannung bedeutet, dass der Redoxvorgang an der Elektrode oder der Entladungsvorgang gehemmt ist. Das kann zum Beispiel daher kommen, dass sich die Elektrode mit Produkt überzieht. Wird das Produkt jedoch durch Folgereaktion verbraucht, so sinkt die Überspannung ab. Chlor z. B. reagiert mit dem Elektrodenmaterial, etwa zu Chloroplatinat-Komplexen.
Ein anderes bekanntes Beispiel ist Wasserstoff, der gegenüber Hg und Cd eine hohe Überspannung zeigt, gegenüber den Pt- und den Eisenmetallen jedoch nur eine sehr geringe. Grund: Löslichkeit von H2 in den Pt-Metallen.
Oder Natrium hat gegenüber Hg eine sehr geringe Überspannung wegen der auf die Reduktion folgende Amalgambildung. Wasserstoff hat dagegen an Hg die höchste Überspannung (verglichen mit anderen Metallen). Darauf beruht das Amalgamverfahren zur Herstellung von NaOH. Umgekehrt setzt man zur NaOH-Bildung bei der klassischen Elektrolyse von NaCl-Lösungen Metallelektroden aus dem Bereich der Eisenmetalle oder Platinmetalle ein, da hier die Überspannung von H sehr gering ist, die von Na aber größer.
Quantifizierende Erklärungsmodelle gibt es in der Literatur; sie sind aber eher quantenchemischer Natur und sehr kompliziert.


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F: Ihre Chemieseiten im Internet finde ich sehr interessant und ich suche sie immer wieder mal gerne auf, um mich informieren zu können. Da ich selber in meiner Wohnung mit Wasserstoffgas zu tun habe, weil ich neuerdings die elegante Art der elektrolytischen Rostentfernung auf Stahl ausprobiere, aber andererseits auch weiß, dass Knallgasexplosionen gefürchtet sind, möchte ich hiermit bitte wissen, ob so eine Knallgasexplosion, falls sie denn mal passieren sollte, unter meinen Bedingungen verheerende Folgen hätte oder nicht. Zur Situation: Ich verwende einen Plastik-Bottich mit rechteckiger Grundfläche von ungefähr DIN-A3-Größe, darin befindet sich zur Zeit gerade die Grundplatte eines Bohrständers, welche im Keller rostrot geworden war, als Anode dient mir ein ausgedientes und von mir ölfrei gemachtes Zahnrad eines PKW und die Elektrolyse selber wird über ein Netzgerät mit 30V und maximal 5A durchgeführt. Frage: Falls es mal aus irgendwelchen Gründen zur Explosion kommen sollte, fliegen dann die Scheiben raus oder kann gar noch schlimmeres passieren? Lüften sollte man ja wohl auf jeden Fall, während die Entrostung läuft. Und was ist mit den Leuten, die über mir wohnen, falls die Raucher sind? Wasserstoff durchdringt doch die kleinsten Ritzen, aber so groß ist die Menge ja nun auch wieder nicht. Vielen Dank für Ihre Mühe.


A: Die Auswirkungen einer Knallgasexplosion sind tatsächlich ärgerlich, vor allem auch wegen des Knalltraumas in den Ohren. Bei ausreichender Menge kann es Ihr Haus zerlegen. Sie sollten vorsichtig damit umgehen. Da Wasserstoff als sehr leichtes Gas aufsteigt, kann es sich im oberen Bereich eines Zimmers ansammeln. Die Gasmenge ist nicht nur eine Frage der Stromstärke, sondern auch der Elektrolysedauer. Auf jeden Fall gut lüften oder das Gas direkt nach außen ableiten.


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F: Ich habe Chemie als Leistungskurs und muss ein Referat über moderne heiztechnik halten. Ich habe mich über das neu entwickelte Zeolith-Heizgerät von der Firma vaillant erkundigt und möchte darüber berichten. Könnten sie mir einen Schülerversuch empfehlen der die Methode und das Funktionsprinzip dieses Gerätes verdeutlicht?


A: Z. gibt es in zoologischen Handlungen zu kaufen. Versuchen Sie es damit. Erhitzen sie die Probe vorsichtig zum Entwässern (z. B. auf 100-150 °C). Lassen Sie abkühlen und geben Sie dann probeweise in kleinen Portionen Wasser drauf. Messen Sie dabei die Temperatur. Die sollte steigen.


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F: Wie kann ich aus Kupfer Kupfersulfat zur Kristallzüchtung herstellen?


A: Zersetzen Sie das Kupfer mit heißer Schwefelsäure. Besser ist es aber, wenn Sie käufliches Sulfat nehmen.

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Letzte Überarbeitung: 10. Januar 2008, Dagmar Wiechoczek