Methaanvuurbal

1.Onderzoeksvraag

Hoe maken we bellenblazen chemisch spectaculair?

2.Voorbereiding

a.Begrippen als achtergrond voor experiment

• aardgas
• methaangas
• ontvlambaarheid
• warmtecapaciteit

b.Materiaal + stoffen

• 2 grote kommen
• dreft
• plastieken slang
• methaangas
• lucifers
• water

c.Opstelling (foto)

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Vul de twee glazen kommen met water en voeg dreft toe aan een van de twee kommen.
2. Sluit een plastieken buis aan, aan de gastoevoer in het chemielokaal.
3. Open de gaskraan en geleid het gas doorheen de kom met water en dreft. Hierbij ontstaan bubbels.
4. Maak je handen nat in de kom waarin enkel het water zit. Schep hierna enkele bubbels op.
5. Strijk een lucifer aan en ontvlam het methaangas dat zich bevindt in de bubbels.

b.Waarneming (+ foto’s)

Nadat we de lucifer bij de bubbels houden, zien we een enorme vuurbal ontstaan. Het opmerkelijke is dat de handen van de proefpersoon niet verwond zijn.

4.Reflecteren

a.Optredende reacties

CH₄ + 2O₂ –> CO₂ + 2H₂O Dit is bij volledige verbranding.
2CH₄ + 3O₂ –> 2CO + 4H₂O Onvolledige verbranding komt ook voor.

b.Besluit

Dit is een typisch voorbeeld van een verbrandingsreactie. Het is nuttig om de leerlingen hierbij te laten beseffen dat wanneer een gas brandt in het dagelijkse leven, hier ook steeds onvolledige verbrandingsreactie aan te pas komen. Hierbij dreigt het gevaar van CO-productie dat uiteindelijk kan leiden tot verstikkingsgevaar. Het feit dat we enkel een beetje warmte voelen aan onze hand is tevens opmerkelijk. Waarom is er geen sprake van brandwonden?
Het water neemt een groot deel van de warmte-energie over. De hoeveelheid aan energie dat water kan opnemen, drukken we uit aan de hand van de warmte capaciteit van water. Onze huid wordt dus veiliggesteld doordat het water de excessieve warmte-energie opneemt i.p.v. deze door te voeren naar onze huid.

5. Aanvullingen

Let er steeds op dat de gastoevoer goed is afgesloten na de proef. Het zou niet gunstig zijn als de methaanvuurbalproef in grootte zou toenemen.

Bronnen

KLIK – KLIK