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Reaktion von Aluminium mit Eisen(III)-oxid (Thermitreaktion)

Geräte und Chemikalien:

Blumentopf aus Ton, Schutzbrille, Mörser, Steine, Sand, Eisenoxid (Fe2O3), Aluminiumgrieß (Al), Magnesium (Mg), Kaliumpermanganat (KMnO4), Magnet.

Versuchsaufbau:

Hier fehlt noch eine genaue Zeichnung!


Versuchsaufbau, Foto von Berat E.


Versuchsdurchführung:

Es werden in dem Blumentopf als erstes eine Schicht Sand, dann ein Gemisch aus Eisenoxid und Aluminiumgrieß, anschließend Magnesiumpulver und als letzte Schicht Kaliumpermanganat gegeben. Jede der Schichten hat eine Senke in der Mitte, damit sie die nachfolgende Schicht aufnehmen kann. Am Ende wird Glycerin hinzugefügt und gewartet.

Versuchsbeobachtungen:


Versuchsvideo von Berat E.


Nach einem Zischen entsteht ein grauer Rauch, der zunächst hoch empor steigt und dann ein grelles, weißes Licht, gefolgt von einer violetten und Sprühen und Funken, wie bei einem Silvesterfeuerwerkskörper.


Glühende Produkte der Reaktion, Foto von Berat E.


Reaktionsprodukt und Schlacke nach Abkühlung, Foto von Berat E.


Als Reste sieht man schwarze, verbrannte und verschmolzene Schlacke, die spröde ist.


Magnet mit kleinen Krümeln des Produkts, Foto von Berat E.


Einige von den Krümeln bleiben am Magneten hängen, der darüber gehalten wird.

Versuchserklärung:

Es fand eine stark exotherme Reaktion statt (Wärme bis über 2000°C wurde freigesetzt und es entstand ein neuer Stoff).
Zuerst entzündete sich das Gemisch aus Propantriol und Kaliumpermanganat, diese Wärmefreisetzung führte zur Entzündung des Magnesiumpulvers.
Das Magnesium zündet dann, wie bei einer Kettenreaktion, das Gemisch aus Eisenoxid und Aluminium an.
Die kleinen magnetischen Krümel sind reines Eisen, das bei dieser Reaktion entstanden ist. Das Eisen wurde aus dem Eisenoxid reduziert und das Aluminium wurde oxidiert. Es hat also eine Redoxreaktion stattgefunden.

So reagieren bei der eigentlichen Reaktion Eisenoxid und Aluminium miteinander:

Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3


Es fehlt jetzt noch die Hausaufgabe: Alle Oxidationszahlen angeben und die Oxidation und die Reduktion mit ihren jeweiligen Elektronenübergängen kennzeichnen.

Zur Lösung (z.T. von Berat)

Text erstellt von Stefan mit kleinen Ergänzungen von Herrn Ecker 16.2.2015



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