Hand in vuur

Video

1.Onderzoeksvraag

Vuur dat je niet verbrandt, hoe kan dat?

2.Voorbereiding

Materialen

• vloeibare zeep;
• ontvlambaar gas;
• aansteker.

3. Werkwijze

1. Voeg een glazen bak halfvol met water.
2. Wat vloeibare zeep wordt in een glazen bak met water gegoten.
3. De oplossing wordt geroerd.
4. Door de oplossing wordt een ontvlambaar gas geleid.
5. Bevochtig je armen
6. Na een hand in de oplossing te hebben gedompeld, verzamelt de onderzoeker wat schuim in de palm van dezelfde hand en steekt het aan.
7. Het schuim brandt zonder de hand van de onderzoeker te verbranden!

4.Reflecteren

Reacties die warmte absorberen, worden ‘endotherme reacties’ genoemd, terwijl reacties waarbij warmte vrijkomt ‘exotherme reacties’ worden genoemd. Verbranding is bijvoorbeeld een exotherm proces, daarom voelen we de warmte die uitgaat van vuur. Ondertussen zijn verdamping van water of smelten van ijs voorbeelden van endotherme processen. Dit experiment omvat beide soorten reacties: wanneer het ontvlambare gas in het schuim brandt, komt er een grote hoeveelheid warmte vrij, die onmiddellijk wordt besteed aan het verdampen van het water dat de hand bedekt. Hierdoor verbrandt het vuur de hand niet!

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

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.