Die Knallgasprobe (Wasserstoff-Nachweis)

Pneumatisches Auffangen von Gasen wie Wasserstoff

Wasserstoff ist leichter als Luft. Daher entweicht es aus einer Öffnung (beispielsweise einem Schlauch) stets nach oben. Dies erschwert das Einleiten von Wasserstoff in ein Reagenzglas etwas. Entscheidender ist jedoch die Problematik, dass Wasserstoff mit Sauerstoff im Mischungsverhältnis 2:1 ein explosives Gemisch bildet. Um sicher zu gehen, dass sich im Reagenzglas nur Wasserstoff befindet, wird dieses daher „pneumatisch“ aufgefangen. Das Vorgehen eignet sich für viele alle Gase, wird jedoch besonders bei Wasserstoff eingesetzt. Ein großes Wasserbecken wird etwa zur Hälfte mit Wasser gefüllt. Ein Reagenzglas wird vollständig mit Wasser gefüllt und anschließend mit der Öffnung nach unten ins Wasser gehalten. Durch den Luftdruck der Umgebung bleibt das Wasser im Reagenzglas und fließt nicht heraus. Mit Hilfe eines Schlauchs kann nun das Gas in das Reagenzglas eingeleitet werden. Das Gas verdrängt dabei das Wasser aus dem Reagenzglas nach unten. Anhand der Wasserstandhöhe lässt sich daher genau sagen, wann das Reagenzglas vollständig mit dem Gas gefüllt ist. Zum Herausholen aus dem Wasserbecken verschließt man das Reagenzglas entweder mit dem Daumen oder mit einem Stopfen.

Der Nachweis

Da Wasserstoff leichter als Luft ist, muss das Reagenzglas mit der Öffnung nach unten befüllt und gehalten werden. So bleibt der Wasserstoff im Reagenzglas und entweicht nicht. Die Öffnung des Reagenzglases wird anschließend vorsichtig an eine Flamme angenähert. Hört man einen leichten Pfeifton, bis kleinen Knall, so handelt es sich bei dem Gas um Wasserstoff. Am Rand des Reagenzglases schlägt sich eine Feuchtigkeit nieder. Diese kann man als Wasser nachweisen.

Hintergrund:

Zwischen dem Wasserstoff und dem Sauerstoff der Luft findet eine chemische Reaktion statt. Dabei bildet sich Wasser. Da nicht sämtlicher Wasserstoff auf einmal reagiert, kommt es nicht zur Explosion sondern nur zu dem Pfeif-Geräusch. Wasserstoff + Sauerstoff    Wasser
Geeignet als Schülerversuch unter Anleitung
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© F. Markert 2015
Allgemeines  Nachweisreaktionen Wichtiger Nachweis  Sauerstoff (Glimmspanprobe) Wichtiger Nachweis  Wasserstoff (Knallgasprobe) Wichtiger Nachweis  Kohlenstoffdioxid (Kalkwassernachweis) Wichtiger Nachweis  Wasser (Wassernachweis)