Die Kerze unter dem Trinkglas

Problemstellung

Dieser bekannte Versuch zur Zusammensetzung der Luft wird häufig falsch erklärt. Er zeigt, wie sich bei Verbrennung das Gasvolumen ändert. Dies lässt aber weniger eine Aussage über die Zusammen­setzung und chemische Umwandlung der Luft zu als viel mehr über die Ausdehnung beim Erwärmen.

 

Erklärung

In einem wassergefüllten Teller steht eine brennende Kerze. Wird über sie ein Trinkglas gestülpt (Abb. 1), so wird der Sauerstoff darin verbraucht, die Flamme erlischt und der Wasserspiegel im Inneren des Trinkglases steigt (Abb. 2).

Eine verbreitete Erklärung ist, das Wasser fülle das Volumen des verbrauchten Sauerstoffs. Aber wenn, vereinfacht gesagt, ein Teil Sauerstoff von einem Teil Kohlendioxid ersetzt wird, ändert sich das Volumen des Gases nicht!

Tatsächlich ist der Grund ein ganz anderer: Bereits wenn das Trinkglas über die Flamme gehalten wird, erhitzt sich das Gas und dehnt sich aus. Wenn danach die Flamme erlischt, kühlt sich das eingeschlossene Gas wieder ab. Dadurch verringert sich sein Volumen. Der äußere Luftdruck drückt das Wasser ins Glas.

  

Links

1. Kurzfassung (eine Seite), für einen schnellen Überblick über die korrekte Lösung

2. YouTube-Film: Keine Kerze im Glas, geht trotzdem! Also liegt es nicht am CO2

3. Langfassung, viele ausgewertete Versuche, Tipps, Erklärungen, Quellen zum vertieften Verständnis

4. Vorlagen für einen Lernzirkel, nachdem Sie die obigen Arbeiten gelesen haben

5. Beispiel für ein empfehlenswertes Experimentierbuch (Unter- und Mittelstufe; ebay): Ideale Mischung

aus strukturierten Versuchsanleitungen und Erklärungskästchen; klare, schwarz-weiße Illustrationen

vSaanInh.pdf (2.24 MB)