Feuer und Flamme – Stoffe verbrennen

Feuer und Flamme – Stoffe verbrennen Übung

• Bestimme alle Brennstoffe.

  Tipps

  Es gibt vier richtige Antworten.

  Lösung

  Eine Verbrennung ist eine chemische Reaktion mit Sauerstoff. Dabei entstehen Oxide, also Verbindungen der Ausgangsstoffe mit Sauerstoff. Deshalb nennt man das Ganze auch Oxidation.

  Stoffe, die brennbar sind und bei einer Verbrennung Energie freisetzen, werden Brennstoffe genannt. Beispiele dafür sind:

  • Wachs
  • Kohle
  • Holz
  • Öl

  Alle genannten Beispiele enthalten Kohlenstoff. Aber auch andere Stoffe können als Brennstoffe dienen, beispielsweise das Gas Wasserstoff.

• Gib an, welche Bedingungen es braucht, damit ein Feuer entsteht.

  Tipps

  Eine Verbrennung kann nur dann stattfinden, wenn die Temperatur hoch genug ist.

  Lösung

  Ein Feuer entsteht nicht einfach so. Denn es braucht bestimmte Bedingungen, damit ein Feuer entzündet beziehungsweise eine Verbrennung aufrechterhalten werden kann, nämlich Brennstoff, Sauerstoff und Wärme:
  
  

  • Kerzenwachs, Holz oder Benzin sind Beispiele für Brennstoffe.
  • Wenn kein Sauerstoff vorhanden ist, dann kann keine chemische Reaktion mit dem Brennstoff stattfinden. Der Sauerstoff in der Luft reicht aus, solange die Luft den Brennstoff gut erreichen kann.
  • Durch die zugeführte Wärme wird die Zündtemperatur erreicht. Das ist die Temperatur, die überschritten werden muss, damit sich ein Brennstoff entzündet und ein Feuer entsteht.

• Beschreibe, was passiert, wenn eine Kerze angezündet wird.

  Tipps

  Erst wenn das Wachs gasförmig ist, entzündet es sich.

  Lösung

  Zünden wir eine Kerze an, scheint die Flamme aus dem Nichts zu erscheinen. Aber das stimmt natürlich nicht. Denn wenn wir das brennende Streichholz an den Docht der Kerze halten, passiert Folgendes:
  
  

  • Die Wärme des Streichholzes bringt das Wachs der Kerze teilweise zum Schmelzen.
  • Der Docht saugt das flüssige Wachs auf und nach oben.
  • An der Spitze des Dochtes verdampft das Wachs.
  • Das nun gasförmige Wachs entzündet sich und eine Flamme wird sichtbar.

• Beschreibe, wie ein Feuer gelöscht werden kann.

  Tipps

  Die Zündtemperatur ist die Temperatur, die überschritten werden muss, damit sich ein Brennstoff entzündet und ein Feuer entsteht.

  Lösung

  Brennstoff, Sauerstoff und Wärme sind die Voraussetzungen, um ein Feuer zu entzünden und eine Verbrennung aufrechtzuerhalten. Die logische Konsequenz ist also: Wenn eine der drei Bedingungen entzogen wird, dann kann ein Brand nicht stattfinden oder bricht ab.

  Wird die Sauerstoffzufuhr unterbrochen, erstickt das Feuer. So erlischt eine Kerze unter einem Glas, sobald der Sauerstoff darin durch die Verbrennungsreaktion verbraucht wurde.

  Der Klassiker unter den Brandbekämpfungsmitteln ist Wasser, denn es kühlt den Brennstoff ab: Es sorgt dafür, dass die Temperatur unter die Zündtemperatur sinkt und damit nicht mehr genug Wärme vorhanden ist, um die Verbrennung aufrechtzuerhalten.

  Ein Feuer kann auch gelöscht werden, indem ihm der Brennstoff entzogen wird: Wenn der brennbare Stoff aus der Nähe des Feuers entfernt wird, dann erlischt das Feuer bald.

• Erkläre, was der schwarze Ruß ist, den man manchmal bei Kerzenflammen sehen kann.

  Tipps

  Wachs besteht unter anderem aus Kohlenstoff.

  Lösung

  Wenn etwas verbrennt, heißt das nicht nur, dass ein Stoff (wie hier das Wachs) gasförmig wird. Es findet eine chemische Reaktion statt. Das gasförmige Wachs reagiert mit dem Sauerstoff in der Luft.

  Konkret bedeuetet das: Die Kohlenstoff- und Wasserstoffatome (aus denen Wachs hauptsächlich besteht) verbinden sich mit Sauerstoffatomen zu Kohlenstoffdioxid und Wasser. Es entstehen also zwei neue Stoffe.

  Das, was manchmal als schwarzer Ruß bei einer Kerzenflamme zu sehen ist, sind Kohlenstoffrückstände, die nicht vollständig verbrannt sind.

• Erläutere, was die Zündtemperatur ist.

  Tipps

  Die Zündtemperatur ist die Temperatur, die überschritten werden muss, damit sich ein Brennstoff entzündet.

  Lösung

  Ein Feuer entsteht nicht einfach so. Denn es braucht bestimmte Bedingungen, damit ein Feuer entzündet beziehungsweise eine Verbrennung aufrechterhalten werden kann: Brennstoff, Sauerstoff und Wärme. Durch zugeführte Wärme wird die Zündtemperatur erreicht.
  
  

  • Die Zündtemperatur muss überschritten werden, damit sich das Wach der Kerze entzündet.
  • Wenn die Kerze brennt, dann erzeugt sie selbst genug Wärme, um die Verbrennung aufrechtzuerhalten.
  • Ein Zündfunke ist zu Beginn hilfreich, aber bei ausreichender Wärme nicht unbedingt erforderlich.
  • Durch die Reibung des Streichholzes an der rauen Schachtel wird die Zündtemperatur überschritten.