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Wie katalysiert Platin die Knallgasreaktion?

Gefragt von: Rudolf Graf  |  Letzte Aktualisierung: 22. September 2022
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Das Platin katalysiert die Reaktion des Wasserstoffs mit Sauerstoff (2 H2 + O2 → 2 H2O: Knallgasreaktion). Durch die dabei freiwerdende Wärme (exotherme Reaktion) wird das Gasgemisch entzündet und verbrennt zu Wasser. Lässt man den Hebel los, wird das Ventil wieder geschlossen und die Flamme erlischt.

Wie katalysiert der Katalysator Platin die Knallgasreaktion?

Erklärung: Durch die große Oberfläche des Platins adsorbieren Wasserstoff- und Sauerstoffmoleküle auf dem Katalysator und werden zu Atomen gespalten. Die Konzentration der Gasatome an der Oberfläche nimmt immer weiter zu; es kommt zu immer mehr Zusammenstößen der Reaktionspartner Wasserstoff und Sauerstoff.

Wie funktioniert ein Platin Katalysator?

Ein bedeutender Katalysator in der Technik ist das Edelmetall Platin: Wirft man in ein Knallgas-Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff Platinschwamm, zündet das Gemisch. Beim Abgas-Katalysator werden die Autoabgase mit Hilfe eines platin- und rhodiumbeschichteten Keramik-Einsatzes zu unschädlichen Stoffen umgewandelt.

Was passiert bei der Knallgasreaktion?

Die Knallgasreaktion ist die explosionsartige (exotherme) Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff. Sie ist eine Form der Verbrennung (Oxidation). Es handelt sich um eine stark verzweigte Kettenreaktion (Kettenverzweigungsexplosion) unter Beteiligung von Wasserstoff-, Sauerstoff- und Hydroxyl-Radikalen als Kettenträger.

Warum ist Platin im Katalysator?

Der Katalysator sorgt im Auto dafür, dass die Abgase weniger giftige und umweltschädliche Bestandteile enthalten – jedenfalls wenn sie nicht manipuliert sind. Eine Mischung aus Platin, Rhodium und Palladium wandelt dabei giftiges Kohlenmonoxid und schädliche Stickoxide zu weniger gefährlichen Verbindungen um.

Knallgasreaktion mit Platin-Katalysator - Chemische Reaktion

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Wie funktioniert die Katalyse?

Als Katalysator (von der Katalyse, griechisch , katálysis - Auflösung mit lateinischer Endung) bezeichnet man in der Chemie einen Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion beeinflusst, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Dies geschieht durch Herauf- oder Herabsetzung der Aktivierungsenergie.

Was ist der teuerste Katalysator?

Wertvolle Edelmetalle im Inneren eines Kats

Der Preis eines Gramms Platin liegt derzeit bei etwa 30 €, bei Palladium ist es mit 58 € pro Gramm schon fast das Doppelte. Die wertvollste Komponente im Kat ist aber bei Weitem Rhodium. Hier lag der Ankaufspreis im Jahr 2015 pro Gramm bei 20 € und im August 2022 bei 470 €.

Welcher Stoff entsteht bei der Knallgasreaktion?

Wenn aber ein pfeifender Ton oder Knall zu hören ist, hat der Wasserstoff mit dem Sauerstoff aus der Luft zu Wasser reagiert. Dieses explosionsfähige Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff nennt man Knallgas. Die Reaktion ist am heftigsten, wenn das Volumenverhältnis von Wasserstoff und Sauerstoff 2:1 beträgt.

Was ist eine Knallgasprobe einfach erklärt?

Den Nachweis von Wasserstoff bezeichnet man als Knallgasprobe. Die Knallgasprobe dient zur Überprüfung der Reinheit einer Wasserstoff-Atmosphäre, um eine Explosion in einer Apparatur zu vermeiden. Ein pfeifender Ton oder Knall bedeutet: Es liegt ein Wasserstoff-Luftgemisch vor (etwas Knallgas).

Wo sammelt sich Knallgas?

Beim Aufladen entsteht hochexplosives Knallgas, ein Gasgemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff. Kann es nicht entweichen, sammelt es sich in der Nähe der Batterie. Ein Funke kann dann ausreichen, um eine Explosion auszulösen.

Was sind die Eigenschaften von Platin?

Platin ist ein schweres, schmiedbares, dehnbares, edles, grau-weißes Übergangsmetall. Das Edelmetall ist sehr korrosionsbeständig und wird zur Herstellung von Schmuckwaren, Fahrzeugkatalysatoren, Laborgeräten, Zahnimplantaten und Kontaktwerkstoffen verwendet.

Wie funktioniert ein Katalysator Chemie?

Katalysator – Wirkungsweise

Der Katalysator wirkt, indem er den Mechanismus, also das Potenzial einer chemischen Reaktion derart verändert, dass die Aktivierungsenergie verändert wird. Der Katalysator wird einer Reaktion beigegeben und durch diesen wird die Aktivierungsenergie herabgesetzt.

Warum Platin in Brennstoffzelle?

Brennstoffzellen-Produktion benötigt Platin

Die Brennstoffzelle ermöglicht eine Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff, bei der Energie freigesetzt wird. Platin fungiert als Katalysator und beschleunigt die Reaktion.

Wie senkt ein Katalysator die Aktivierungsenergie?

Ein Katalysator ist ein Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion erhöht, indem er die Aktivierungsenergie der Reaktion absenkt. Indem der Katalysator die Reaktionsgeschwindigkeit verändert, beeinflusst er die Kinetik der Reaktion.

Was ist ein Katalysator für Kinder erklärt?

Der Katalysator

Die Aufgabe des Katalysators ist es die entstandenen giftigen Abgase mit Hilfe einer chemischen Reaktion in ungiftige Stoffe zu verwandeln.

Welche Arten von Katalyse gibt es?

Es gibt drei Arten der Katalyse, die heterogene, homogene und enzymatische Katalyse.

Wie geht die Knallgas Probe?

Du tauchst ein leeres Reagenzglas in die Wanne, bis es ganz voll mit Wasser ist. Dann stellst du es mit der Öffnung nach unten auf und leitest den Wasserstoff über einen Schlauch hinein. Dabei verdrängt der gasförmige Wasserstoff das Wasser im Reagenzglas.

Warum ist Wasserstoff so explosiv?

Was richtig ist: Wasserstoff (H2) brennt, wenn Sauerstoff in der Nähe ist und bildet mit Sauerstoff in einem weiten Bereich (H2-Anteil von 4 bis 75 Prozent) ein zündfähiges Gemisch. Ein explosives Gemisch (Knallgas) mit Sauerstoff bildet Wasserstoff erst bei einem Anteil ab 18 Prozent.

Warum kann Knallgas lange aufbewahrt werden?

beim Knallgas genügt ein Funke, um das Gemisch zu zünden. Dieser Zündfunke muss jedoch vorhanden sein. Bei tiefen Temperaturen kann ein Knallgasgemisch gefahrlos aufbewahrt werden. Wird es aber über einen bestimmten Punkt hinaus erwärmt, erfolgt die Reaktion sehr heftig.

Warum ist die Knallgasprobe Exotherm?

Bei der Knallgasprobe im Reagenzglas macht man folgende Beobachtungen: Man hört ein pfeifendes Geräusch => Energie wird frei (kleine Explosion) => Es hat eine exotherme Reaktion stattgefunden. Das Reagenzglas wird warm => Energie wird frei (Wärme) => Es hat eine exotherme Reaktion stattgefunden.

Welches Gas brennt nicht?

Aufgrund seiner Schwerentflammbarkeit und hohen UEG wird Ammoniak im Außenbereich und beim Gefahrguttransport als „nicht brennbar” eingestuft. Bei normalen Raumtemperaturen werden (HF)3-Komplexe ausgebildet, wodurch das resultierende Gas schwerer als Luft wird.

Wann zersetzt sich Wasser?

Die thermische Zersetzung von Wasser erfordert Temperaturen oberhalb von 2500 °C. Bei der Wasserelektrolyse erfolgt die Aufspaltung mit Hilfe von elektrischem Strom.

Wie klaut man einen Katalysator?

Für den Klau des Katalysators bocken die Täter die Fahrzeuge auf, durchtrennen das Abgasrohr vor und hinter dem Katalysator. Je nachdem, wo das Fahrzeug steht, verwenden die Diebe auch unterschiedliche Werkzeuge - an lauten Straßen gerne mit einer Flex- oder Elektrosäge.

Wie viel Gramm Platin ist in einem Katalysator?

So müssen zur Gewinnung von einem Gramm Platin bis zu 300 Kilo Gestein abgebaut werden. Dies erreicht man umwelt- und ressourcenschonender bereits durch einen drei Kilo schweren Katalysator. Die Gesamtmenge des recyclingfähigen Platins liegt pro Katalysator ungefähr bei zwei bis vier Gramm.

Warum wird der Kat geklaut?

Die Katalysatoren – oft Kats genannt – sind ein beliebtes Diebesgut, denn ihr Kern ist mit den Edelmetallen Platin, Palladium und Rhodium beschichtet. Der Marktwert dieser Metalle ist stark gestiegen.

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