Die Thermit-Reaktion im Schienenbau: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 22. Dezember 2013, 21:39 Uhr

Die Thermitreaktion im Schienenbau

Ein paar Eisenbahn-Fans haben netterweise im Rahmen einer Reihe von Filmen zur Gleisbautechnik auch einen wirklich guten Film zum Schweißen von Schienen erstellt und veröffentlicht.

• Gleisbautechnik Teil 4/4

Wir schauen uns den Film mal an und versuchen herauszubkommen, welche chemische Reaktion da dahinter steckt.

Aufgabe 1 Versuche das Reaktionsschema für die Thermitreaktion aufgrund der Informationen aus dem Film aufzustellen.

Bei der Thermitreaktion handelt es sich wieder um Redoxreaktion. Das hast du mit geübtem Auge vielleicht schon erkannt und es ist ja auch im Film erwähnt worden. Wir wollen uns nun im folgenden darum kümmern wieder zu verstehen, warum sie funktioniert und - damit wir sie selber durchführen können - auch überlegen, wieviel der Edukte zusammengegeben werden müssen, damit ich ein stöchiometrisches Gemisch bekomme. Denn im Gegensatz zum Hochofen, wo das gasförmige Kohlenmonoxid den Hochofen einfach durchströmt und überall da hin kann wo es gebraucht wird, muss hier darauf geachtet werden, dass die Edukte gleich am Anfang im richtigen Verhältnis gemischt werden. Sonst läuft die Reaktion nämlich erst gar nicht ab.

Die Thermitreaktion in der Theorie - Energiebetrachtung

Aufgabe 2 Stelle an der Reaktionsgleichung zur Thermitreaktion wieder fest ... Wo die Oxidation stattfindet. Wo die Reduktion stattfindet. Was das Oxidations- und was das Reduktionsmittel ist. Wie es mit der Energie ist?

Aufgabe 3 Überlege, welche der Redoxreaktionen möglich ist, indem du überlegst, welches der Metalle edler bzw. unedler ist. Markiere dazu immer auch die Teilreaktion durch seitliche Pfeile.

Die Thermitreaktion in der Theorie - Quantitative Betrachtung

Damit die Thermitreaktion, die wir selber durchführen wollen auch wirklich abläuft, müssen wir möglichst genau wissen, wieviel Gramm vom Eisenoxid und wieviel Gramm vom Aluminium man zusammengeben muss.

Vom Gewicht her ist es zunächst einmal schwer die Antwort zu geben, aber wir betrachten zunächst nur die Atome bzw. Moleküle. Und da müssen wir nur zählen, dass kein Atom bei der Reaktion verschwindet oder dazu kommt.

Aufgabe 4 Vorarbeit: Übersetze die systematischen Namen der beteiligten Edukte und Produkte in die Symbolschreibweise und trage es ins Heft ebenfalls untereinander ein: Trieisentetraoxid = _________ (besteht also aus ___ Eisenatomen und ___ Sauerstoffatomen) (die Formel von Trieisentetraoxid gibt das Atomanzahlverhältnis an, in dem Eisen und Sauerstoff verbunden sind) Eisen = ____________ (Eisen besteht aus einzelnen Atomen) Dialuminiumtrioxid = _________ (besteht also aus ___ Aluminiumatomen und ___ Sauerstoffatomen) (siehe Trieisentetraoxid! ... nur mit Alumnium und Sauerstoff) Aluminium = ____________ (Aluminium besteht aus einzelnen Atomen)

Da wir nun wissen, aus was die Edukte und Produkte bestehen, können wir schauen, wieviele Atome wir brauchen.

Aufgabe 5 Um dir das Malen und Zählen zu vereinfachen, gibt es ein interaktives Arbeitsblatt. Lies die Anleitung zum Arbeitsblatt, dass auf der externen Seite zu finden ist. GeoGebra-Arbeitsblatt Thermitreaktion ausgleichen Schreibe, wenn du die ausgeglichene Reaktionsgleichung hast, diese in dein Heft ab unter der Überschrift: Reaktiongleichung zur Thermitreaktion in Symbolschreibweise.