Allgemeine Chemie
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Alt 16.01.2005, 13:16   #16   Druckbare Version zeigen
bm  
Moderator
Beiträge: 54.171
AW: Pyrotechnik, Hilfe

Eine Explosion entsteht u.a. durch Reaktion der Explosivstoffe mit Luftsauerstoff. Da eine Exoplosion rasch und unter sehr grossen Volumenzunahme abläuft, ist die Oxidation nicht vollständig. Es entstehen teiloxidierte Spezies, oft Radikale, die Folgereaktionen eingehen, etc.

Eine Reaktionsgleichung, wie

2 Na + Cl2 -> 2 NaCl

wirdst Du nicht finden.
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Alt 16.01.2005, 13:26   #17   Druckbare Version zeigen
zarathustra Männlich
Moderator
Beiträge: 11.540
AW: Pyrotechnik, Hilfe

Zitat:
Zitat von bm
Eine Explosion entsteht u.a. durch Reaktion der Explosivstoffe mit Luftsauerstoff. Da eine Exoplosion rasch und unter sehr grossen Volumenzunahme abläuft, ist die Oxidation nicht vollständig. Es entstehen teiloxidierte Spezies, oft Radikale, die Folgereaktionen eingehen, etc.

Eine Reaktionsgleichung, wie

2 Na + Cl2 -> 2 NaCl

wirdst Du nicht finden.
Da hast Du natürlich Recht, es ist nicht wirklich sinnvoll, richtige Explosionen mit Reaktionsgleichungen zu beschreiben, genausowenig wird man "die Feuerwerksgleichung" aufstellen können. Das heißt aber IMHO nicht, dass man nicht gewisse einfache Teilreaktionen von ausgesuchten Beispielen diskutieren könnte...

@ RainerB.
Ich habe es schon an anderer Stelle gesagt und wiederhole mich hier nochmal: Ein bisschen eigenes Engagement solltest Du schon zeigen, wir werden Dir hier nichts auf dem Silbertablett präsentieren.
Also: Ein bisschen mehr Mitarbeit von Dir könnte nicht schaden.
__________________
Ich habe zwar auch keine Lösung, aber ich bewundere das Problem!

Geändert von zarathustra (16.01.2005 um 13:36 Uhr)
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Alt 16.01.2005, 15:00   #18   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: Pyrotechnik, Hilfe

Zitat:
Dann bemüh' Dich mal.
Nehmen wir als Beispiel meinetwegen Wunderkerzen und entwickeln zusammen was. Was ist in Wunderkerzen alles enthalten?
Inhaltsstoffe Wunderkerzen: Stärke, feines Eisenpulver(Fe), feines Aluminiumpulver(Al), Kaliumnitrat(KNO3) oder Bariumnitrat(BaNO3).

Soweit komm ich, aber ich weiß jetzt net, was beim Mischen rauskommt.
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Alt 16.01.2005, 15:12   #19   Druckbare Version zeigen
zarathustra Männlich
Moderator
Beiträge: 11.540
AW: Pyrotechnik, Hilfe

Zitat:
Inhaltsstoffe Wunderkerzen: Stärke, feines Eisenpulver(Fe), feines Aluminiumpulver(Al), Kaliumnitrat(KNO3) oder Bariumnitrat(BaNO3).

Soweit komm ich, aber ich weiß jetzt net, was beim Mischen rauskommt.
Beim Mischen kommt gar nix raus, man erhält erstmal nur ein Gemisch! (Übrigens verwendet man kein feines Eisenpulver, sondern grobe Eisenfeilspäne, wichtig!) Interessant wird das ganze aber erst beim Abbrennen.
Die Stärke dient als Bindemittel, daher könne wir die erstmal vernachlässigen.
Dann müssen wir nun zwei Reaktionen unterscheiden:
1.) Reaktion an der Wunderkerze
2.) Reaktion der freien Metallstücke (der "Funkenregen", falls Du weißt, was ich meine)

zu 1.)
Es handelt sich hierbei um eine Redoxreaktion zwischen dem Nitrat und dem Aluminiumpulver.
zu 2.)
Die groben Eisenspäne verbrennen an der Luft.

Hast Du zumindest zur 2. Reaktion einen Reaktionsvorschlag? Also, was sind die Edukte, was die Produkte?
__________________
Ich habe zwar auch keine Lösung, aber ich bewundere das Problem!
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Alt 16.01.2005, 15:22   #20   Druckbare Version zeigen
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Beiträge: n/a
AW: Pyrotechnik, Hilfe

zu 1)

KNO3 + 2 Al -> Al2O3 + KN (?)

zu 2)

4 Fe + 3 O2 -> 2 Fe2O3

(hierbei bin ich mir ziemlich sicher)

Geändert von RainerB. (16.01.2005 um 15:26 Uhr)
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Alt 16.01.2005, 15:37   #21   Druckbare Version zeigen
zarathustra Männlich
Moderator
Beiträge: 11.540
AW: Pyrotechnik, Hilfe

Deine zweite Reaktionsgleichung ist absolut richtig , Deine erste nicht. Es gibt kein "KN", höchstens Kaliumnitrid K3N, aber auch das wird hier vermutlich nicht entstehen.
Die Reaktion ist aber sowieso schwer zu fassen, u.a. auch, weil die Reaktion an der Luft abläuft und somit eine weitere Verbrennung stattfindet.
Ich würde davon ausgehen, dass auf jeden Fall Al2O3, K2O sowie Gemisch von Stickstoff und verschiedenen Stickoxiden entsteht. Da in der Wunderkerze Stärke enthalten ist, wird diese zu CO2 und H2O verbrennen, ich würde annehmen, dass das CO2 mit dem Kaliumoxid reagiert, wobei Kaliumcarbonat entsteht...

Wie Du siehst, ist allein die Reaktion einer Wunderkerze recht kompliziert. Ob Du jetzt für alle möglichen Reaktionen Gleichungen aufstellen musst, bzw. ob das sinnvoll ist, würde ich bezweifeln.
__________________
Ich habe zwar auch keine Lösung, aber ich bewundere das Problem!
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Alt 16.01.2005, 15:42   #22   Druckbare Version zeigen
Lupovsky Männlich
Mitglied
Beiträge: 3.363
AW: Pyrotechnik, Hilfe

Das Eisen selber verbrennt auch in der heissen "Glut" mit dem Nitrat zu Ferrat(VI) .
__________________
Dirk

Bitte schickt uns Moderatoren eure fachlichen Fragen nicht per PN oder E-Mail, sondern stellt diese ganz normal im Forum.

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Alt 16.01.2005, 15:44   #23   Druckbare Version zeigen
Lasse  
Mitglied
Beiträge: 27
AW: Pyrotechnik, Hilfe

Hallo Rainer,

zu 1.)

Hier würde ich besser so formulieren:

3 KNO3 + 2 Al -> 3 KNO2 + Al2O3 .

Kaliumnitrat geht beim Erhitzen unter Sauerstoffabgabe in das entsprechende Nitrit über.

Gruss
Lasse
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Alt 16.01.2005, 15:47   #24   Druckbare Version zeigen
zarathustra Männlich
Moderator
Beiträge: 11.540
AW: Pyrotechnik, Hilfe

Zitat:
Zitat von Lasse
3 KNO3 + 2 Al -> 3 KNO2 + Al2O3 .

Kaliumnitrat geht beim Erhitzen unter Sauerstoffabgabe in das entsprechende Nitrit über.
Nur dass unter den enormen Temperaturen Kaliumnitrit wohl kaum stabil ist...
__________________
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Alt 16.01.2005, 15:52   #25   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Pyrotechnik, Hilfe

Deine zweite Reaktionsgleichung ist absolut richtig , Deine erste nicht. Es gibt kein "KN", höchstens Kaliumnitrid K3N, aber auch das wird hier vermutlich nicht entstehen.
Die Reaktion ist aber sowieso schwer zu fassen, u.a. auch, weil die Reaktion an der Luft abläuft und somit eine weitere Verbrennung stattfindet.
Ich würde davon ausgehen, dass auf jeden Fall Al2O3, K2O sowie Gemisch von Stickstoff und verschiedenen Stickoxiden entsteht. Da in der Wunderkerze Stärke enthalten ist, wird diese zu CO2 und H2O verbrennen, ich würde annehmen, dass das CO2 mit dem Kaliumoxid reagiert, wobei Kaliumcarbonat entsteht...

KNO3 + 2 Al + O2 --> Al2O3 + K2O + CO2 + H2O + R
(R sind verschiedene Gemische aus Stickstoff und Stickoxiden)

K2O + CO2 --> K2CO3

Kann ich das so schreiben?


Bei meinem Referat hat sich noch n kleines Problem eingeschlichen, und zwar mit Schwarzpulver.
Und zwar weiß ich nicht wie ich die Reaktionen deuten soll.

Hauptgleichung:

S + 2 KNO3 -> K2SO4 + 2 NO
3 C + 2 KNO3 -> K2CO3 + NO2 + CO2 + CO


Explosionsreaktion:

N2O + CO -> CO2 + N2
NO + CO -> N + CO2

idealisiert( heisst glaub dass das normalerweise geschrieben wird)

3C + 2S + 2 KNO3 -> 3CO2 + N2 + 2 K2S2
Wäre nett wenn mir da einer noch helfen könnte.

Geändert von RainerB. (16.01.2005 um 15:54 Uhr)
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Alt 16.01.2005, 16:04   #26   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Pyrotechnik, Hilfe

Zitat:
Zitat von RainerB.

N2O + CO -> CO2 + N2

.
Du hast da "N2O" statt "NO2" geschrieben.

Zitat:
idealisiert( heisst glaub dass das normalerweise geschrieben wird)

3C + 2S + 2 KNO3 -> 3CO2 + N2 + 2 K2S2
Die Stöchiometrie ist falsch; außerdem kommt K2S heraus.

Gruß,
Franz
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FK ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.01.2005, 20:07   #27   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Pyrotechnik, Hilfe

Habe die Antwort für die Schwarzpulverfrage selbst gefunden, glaub ich zumindest.

Diese reaktionen lassen sich:
S + 2 KNO3 -> K2SO4 + 2 NO
3 C + 2 KNO3 -> K2CO3 + NO2 + CO2 + CO

zu dieser Zusammenfassen:

3C + 2S + 2 KNO3 -> 3CO2 + N2 + K2S2

und dass hier:

N2O + CO -> CO2 + N2
NO + CO -> N + CO2

passiert, nachdem die oberen zwei reaktionen passiert sind.

Stimmt das?

Habe jetzt noch 2 fragen, von denen ich überhaupt keine ahnung habe.
1. Ich will ne Beispielrechnung machen, wie man die Wellenlänge ausrechnen kann. Hab mir mal mein Skript aus der 11. Klasse herausgeholt, wurde daraus aber auch nicht schlau.

2. wollte ich fragen, ob man die erste reaktion der Wunderkerze so schreiben kann:
Zitat:
KNO3 + 2 Al + O2 --> Al2O3 + K2O + CO2 + H2O + R
(R sind verschiedene Gemische aus Stickstoff und Stickoxiden)

K2O + CO2 --> K2CO3

Geändert von RainerB. (16.01.2005 um 20:08 Uhr)
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Alt 16.01.2005, 20:21   #28   Druckbare Version zeigen
zarathustra Männlich
Moderator
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AW: Pyrotechnik, Hilfe

Zitat:
KNO3 + 2 Al + O2 --> Al2O3 + K2O + CO2 + H2O + R
(R sind verschiedene Gemische aus Stickstoff und Stickoxiden)
Dir fehlt eine Kohlenstoff-Quelle auf der linken Seite!
Ich halte es immernoch nicht für sinnvoll, eine Gesamtreaktion zu schreiben...
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zarathustra ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 16.01.2005, 20:38   #29   Druckbare Version zeigen
ehemaliges Mitglied  
nicht mehr Mitglied
Beiträge: n/a
AW: Pyrotechnik, Hilfe

Als Kohlenstoffquelle kann ich ja Stärke nehmen, bräuchte bloß noch Formel.


Zur Berechnung der Wellenlänge.

Bin da weitergekommen.
Ich weiß jetzt glaub ich wie das Lambda zustande kommt. Das hat was mit der Schalenanzahl zu tun. Und zwar von der Schale aus dem das Elektron springt, bis zu der Schale wo das Elektron landet.
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Alt 16.01.2005, 21:25   #30   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Pyrotechnik, Hilfe

Zitat:
Zitat von RainerB.

Diese reaktionen lassen sich:
S + 2 KNO3 -> K2SO4 + 2 NO
3 C + 2 KNO3 -> K2CO3 + NO2 + CO2 + CO

zu dieser Zusammenfassen:

3C + 2S + 2 KNO3 -> 3CO2 + N2 + K2S2

und dass hier:

N2O + CO -> CO2 + N2
Nein, bin noch immer nicht einverstanden.
Es ist doch ganz einfach zu sehen, dass die Zusammenfassung nicht stimmt - vergleiche mal, was bei den Reaktuionsgleichungen auf den linken und rechten Seiten steht.

Ich plädiere auch weiterhin dafür, dass weder N2O noch K2S2 entsteht.


Der alte Römpp gibt "für die Hauptreaktion" folgende Gleichung an:
4 KNO3 + 2 S + 6 C --> 2 K2S + 2 N2 + 6 CO2

Trifft es zumindest so ungefähr.
Tatsächlich ist etwas mehr C und etwas weniger S drin.
Es wird also etwas weniger Kaliumsulfid entstehen, dafür auch Kaliumcarbonat.
(und noch dies & das...).

Gruß,
Franz
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