Chemie Grundlagen
Chemische Reaktionen
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Die Knallgasprobe dient dem Nachweis von Wasserstoff. Wie du die Probe durchführst und auswertest, erklären wir dir hier%und im Video.

Knallgasprobe einfach erklärt

Bei einer erfolgreichen Knallgasprobe hörst du einen lauten Knall! Aber was ist Knallgas eigentlich? Darunter verstehst du ein explosives Gemisch aus den chemischen Elementen Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2). 

Die Knallgasprobe ist ein wichtiges Experiment zum Wasserstoff-Nachweis. Hörst du also einen Knall, weißt du, dass in deiner Probe das Gas vorhanden ist. 

Knallgasprobe Durchführung

Im Folgenden schauen wir uns Schritt für Schritt an, wie du bei dem Experiment vorgehst.

Schritt 1: Herstellung von Wasserstoff

Zunächst muss das Gas H2 hergestellt werden. Es entsteht beispielsweise bei der Reaktion des Metalls Zink (Zn) mit Salzsäure (HCl) in einem Gasentwickler.

 

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Herstellung von Wasserstoff

%<img class="alignnone size-medium wp-image-173067" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2021/06/Wasserstoff-herstellung-300x239.png" alt="" width="300" height="239" /> %Beschriftung: Herstellung von Wasserstoff %Alt.Text: Nachweis von Wasserstoff, Knallgasprobe, Knallgas, Knallgasreaktion

Schritt 2: „Auffangen“ von Wasserstoff

Damit das eben produzierte Wasserstoffgas nicht direkt wieder entwischt, musst du es „auffangen“. Das machst du am besten in einer Glaswanne, die mit Wasser gefüllt ist. Du tauchst ein leeres Reagenzglas in die Wanne, bis es ganz voll mit Wasser ist. Dann stellst du es mit der Öffnung nach unten auf und leitest den Wasserstoff über einen Schlauch hinein. Dabei verdrängt der gasförmige Wasserstoff das Wasser im Reagenzglas.

Sobald sich kein Wasser mehr im Reagenzglas befindet, verschließt du es. Entweder mit einem Stopfen, oder ganz einfach mit deinem Daumen. Das ist wichtig, damit das Gas nicht wieder entweicht.

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Auffangen von Wasserstoff

%<img class="alignnone  wp-image-174140" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2021/07/Knallgasprobeneu-300x83.png" alt="" width="383" height="106" /> %Beschriftung: Auffangen von Wasserstoff %Alt.Text: Nachweis von Wasserstoff, Knallgasprobe, Knallgas, Knallgasreaktion %@animation: vielleicht so in der Art darstellen, statt "zu untersuchendes Gas" bitte "Wasserstoff" reinschreiben und neben die Bilder (oder drunter) vllt noch ein Bild zeigen, wo kein Wasser mehr im Reagenzglas ist?

Schritt 3: Nachweis

Da du bei dem Experiment ja rausfinden willst, ob sich H2 in deinem Reagenzglas befindet, musst du genau das im letzten Schritt natürlich testen. Dafür hältst du das Reagenzglas in die Nähe einer Flamme — zum Beispiel von einem Bunsenbrenner. Ertönt ein Geräusch, also genauer gesagt ein Knall, ist der Nachweis positiv. Das heißt, Wasserstoff ist in deinem Reagenzglas enthalten. Außerdem wirst du sehen, dass das Glas etwas feucht geworden ist. Das liegt daran, dass sich Wasser gebildet hat.

Aber wie kommt es zu dem Knall? Das Geräusch wird dadurch erzeugt, dass Wasserstoff mit Sauerstoff reagiert (Wasserstoff-Sauerstoff-Reaktion). Das Gas, das so entsteht, nennst du eben Knallgas. Daher kommt auch der Name für das Experiment. 

Am heftigsten ist die Reaktion, wenn in dem explosiven Gemisch zweimal soviel Wasserstoff wie Sauerstoff vorhanden ist (Verhältnis 2:1). 

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Knallgasprobe

%<img class="alignnone size-medium wp-image-173112" src="https://blog.studyflix.de/wp-content/uploads/2021/06/Knallgasprobe-300x237.png" alt="" width="300" height="237" /> %Beschriftung: Knallgasprobe %Alt.Text: Nachweis von Wasserstoff, Knallgasprobe, Knallgas, Knallgasreaktion, Wasserstoff Nachweis, Knallgas Reaktion, Knallgasprobe Chemie, Knallgasprobe Skizze %@animation: bitte so in der Art darstellen; wenn möglich auch noch zeigen, dass das Reagenzglas etwas feucht ist (vllt durch Wassertropfen o.ä. andeuten?)

Knallgasprobe Beobachtung und Auswertung

Wir haben dir die möglichen Beobachtungen mit der zugehörigen Auswertung der Knallgasprobe noch einmal in einer Tabelle zusammengefasst:

Beobachtung Auswertung
Fall 1: Es gibt einen lauten Knall. Knallgas (explosives Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff) hat sich gebildet.
Fall 2: Du hörst ein leichtes Geräusch. Reiner Wasserstoff ist vorhanden.
Fall 3: Nach Öffnen des Reagenzglases kannst du nichts hören. Das Gas H2 ist nicht im Glas enthalten.

Knallgasreaktion

Bei dem Experiment entsteht also – wenn es denn positiv ausfällt – das sogenannte Knallgas. Dafür kannst du eine Wortgleichung aufstellen, nämlich:

Wasserstoff reagiert mit Sauerstoff zu Wasser.

Natürlich kannst du aber auch noch eine chemische Reaktionsgleichung formulieren:

    \[\ce{2 H2 + O2 -> 2 H2O}\]

Die Knallgasreaktion ist genau genommen eine Redoxreaktion. Das heißt, es findet eine Reduktion und eine Oxidation statt. 

%Wie du die Redoxgleichung aufstellen kannst, lernst du in unserem nächsten Video. Bis gleich! %Thumbnail Redoxreaktionen I

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