Versuch: Ammoniaksynthese
Demonstrationsversuch; 15 min.
Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.
Geräte
Quarzrohr mit passenden durchbohrten Stopfen, Y-Stück, Kolbenprober mit Hahn,
Schlauchmaterial, Porzellan-Schiffchen, Waschflasche,
gewinkeltes Gasableitungsrohr mit ausgezogener Spitze sowie mit Kupferlitze als
Flammen-Rückschlagssicherung, Brenner mit breitem Aufsatz.
Chemikalien
Stickstoff, Wasserstoff (F+), frisches Eisenpulver, Aluminiumoxid.
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Versuchsaufbau zur Ammoniaksynthese.
Achtung! Hier ist eine Versuchsvariante abgebildet, bei der wir das Reaktionsprodukt auf Wasser leiten. Besser geht es, wenn das Glasrohr der Waschflasche in das Wasser ragt (siehe Ergebnisbild unten) (Foto: Daggi) |
Durchführung
Schutzbrille! Knallgasgefahr! Informieren Sie sich zum Versuch in unserer Sicherheitswebsite anhand des Versuchs zur Reduktion von Kupferoxid (-> Versuch).
Man füllt einen Kolbenprober mit Stickstoff aus der Gasdruckflasche (Vorsicht!). In das
Schiffchen gibt man eine frisch bereitete Mischung (3:1 nach Volumen) von Eisenpulver und
Aluminiumoxid. Die Waschflasche füllt man mit Wasser, das 1 ml Phenolphthaleinlösung enthält.
Die Apparatur wird entsprechend der Abbildung zusammengebaut.
Man spült die Apparatur bei geschlossenem Kolbenprober 2-3 min lang gut mit Wasserstoff. Dann
entzündet man (wenn es geht) das austretende Gas am Gasableitungsrohr.
Nun heizt man die Katalysatormasse auf. Dann wird der Kolbenprober geöffnet und Stickstoff
langsam, portionsweise hineingegeben.
Hinweis
Vor jedem Versuch (auch bei Wiederholungen am gleichen Tag!) ist die Katalysatormischung
frisch zuzubereiten.
Nach Beendigung der Reaktion
Zunächst wird der Brenner abgestellt. Man stellt dann den Wasserstoffstrom ab und lässt die
Apparatur abkühlen.
Die Apparatur enthält noch Wasserstoff; daran muss gedacht werden, wenn man die
Apparatur öffnet!
Ergebnis
Die Lösung in der Waschflasche färbt sich rot. Allerdings ist (wie zu erwarten) die Ausbeute
an Ammoniak nicht allzu groß.
Klick mich an! (Foto: Daggi) |
Hinweis
Der Versuch funktioniert auch mit entfetteter Eisenwolle (ohne Aluminiumoxid). Hierzu füllt man
das halbe Quarzrohr mit Stahlwolle aus dem Supermarkt.