Weihnachten steht wieder vor der Tür und natürlich Weiße Weihnachten ist dann wieder in aller Munde und aus dem Grund witten wir heute die Chemiatriefolge

dem Thema Weiße Weihnachten. Und beginnen werden wir die Folge deswegen damit, dass wir etwas Eis herstellen. Und dazu werden wir einfach mal kurz den Spatel in diese Lösung hier haben. So, und wir sehen, wie das jetzt langsam zu einem

schön festen Eis wird. So, wir haben jetzt natürlich nicht wirklich Eis gemacht, sondern wir haben das Natriumacetat. Das haben wir zuvor mit

ein wenig Wasser versetzt gehabt, in der Hitze gelöst, und wenn das abkühlt, muss das natürlich wieder ausfallen. Allerdings ist diese übersättigte Lösung meta-stabil. Das heißt, die Kristallisation ist kinetisch gehemmt und wir müssen erst einen Kristallisationskeim reinbringen. Und dann sieht man so schöne Effekte, wie bei uns das ausgehend von der Stelle, wo wir den Keim reinbringen, das so schön durchkristallisiert. Und wenn man das

anfasst, dann merkt man, das ist relativ warm. Und das liegt daran, dass dieses auch in Handwärmkissen, was vielleicht der eine oder andere kennt, verwendet wird. Und darin ist nämlich auch eine meta-stabile Lösung von Natriumacetat in einer höheren Konzentration, als sie eigentlich löst. Und wenn man das dann knickt, kristallisiert das durch und die

exotherme Wärme der Kristallisation tritt aus und man hat ein schönes warmes Kissen, um die Hände zu wehren. So, für den nächsten Versuch bringen wir zwei Elemente zusammen, die eigentlich gar nicht so gut passen, und zwar Feuer und Eis. Dafür haben wir hier Trockeneis, zwei Klötze, wo wir den etwas ausgehöhlt haben, und werden da rein Magnesiumspäne machen, werden die Magnesiumspäne dann entzünden, den anderen Block drauf tun und dann mal gucken,

was passiert. So, diese beeindruckende Reaktion, die wir gerade gesehen haben,

ist eigentlich nur zurückzuführen auf ganz simple Redox Chemie. Und was da passiert, haben wir hier aufgeschrieben. Und zum einen haben wir eben die Oxidation von Magnesium, wobei sich Magnesiumoxid bildet und Elektronen freigesetzt werden und die Reduktion von CO2, also Aufnahme von

Elektronen, wobei Kohlenstoff entsteht. Das heißt, Magnesium wechselt von der Oxidationsstufe plus zwei von der Oxidationsstufe null auf die Oxidationsstufe plus zwei und CO2 von der Oxidationsstufe plus vier auf die Oxidationsstufe null. So, und wenn das jetzt beides passiert, dann nimmt

eben das Magnesium die O2- von dem CO2 aus, wodurch diese Reaktion stattfinden kann. Und wenn wir uns das in der Summe angucken, dann haben wir einfach die Reaktion von zwei Teilchen Magnesium mit einem Teilchen CO2, wobei Magnesiumoxid entsteht, und das ist dieses Weiße, was wir gesehen haben, und Kohlenstoff entsteht. Das ist das Schwarze. Das

Graue, was man da auch zum Teil sieht, ist einfach, wo das ungefähr zu gleichen Teilen gemischt vorliegt. Das Besondere an dieser Reaktion ist nun, dass man ja normalerweise alle Reaktionen mit Flammenerscheinungen oder so immer mit der Verbrennung von Sauerstoff assoziiert. Man kennt ja auch zum Beispiel den Versuch mit der Kerze, wo man ein Glas überstülpt und die geht dann aus, sobald der Sauerstoff verbrannt ist. Bei dieser

Reaktion hat man es erst mal so, dass das Magnesium mit dem Luftsauerstoff reagiert. Das heißt also, wenn wir den Bunsenbrenner draufhalten, dann kriegen wir da Magnesium, das anfängt zu glühen, wobei eben auch Magnesiumoxid steht. Aber wenn wir jetzt hier den CO2-Block, also das Trockeneis, darüber stülpen, dann wird diese Reaktion viel intensiver

und viel heller. Und das kommt eben daher, dass das Magnesium so oxophil ist, dass es dem CO2 den Sauerstoff entziehen kann und sich dabei Magnesiumoxid bildet. Und das geht natürlich jetzt viel besser, weil wir jetzt nicht nur auf den, wie bei der Verbrennung an der Luft, auf die Teilchen in der Luft angewiesen sind, die wenige und weit voneinander entfernt sind, sondern wir haben zwei solide Blöcke von

CO2 darum. Das heißt, wir haben sicher sehr viele Reaktionspartner in der direkten Nähe, weswegen diese Reaktion dann auf ein Vielfaches beschleunigt wird und es deswegen eben so unheimlich hell wird und dann so schnell vollständig abgelaufen ist. So, zum Abschluss unserer Folge zu Schnee und Eis witten wir uns

dem Schicksal, dem Schnee und Eis draußen irgendwann immer ein wird. Und zwar wird es schmelzen. Das wollen wir symbolisieren, indem wir einen Schneemann gebaut haben, allerdings nicht aus Schnee, sondern einen aus Styropor. Und den wollen wir jetzt eben auch mal zum Schmelzen bringen. Und das tut er auch, wenn man etwas drauf regnet. Nur nicht eben Wasser, wie bei seinem Gegenpart aus der Natur sozusagen,

sondern eben durch Aceton. Aceton ist ein organisches Lösungsmittel. Was das tut, ist, dass es das Styrol aus dem Polystyrolgerüst rauslöst und dadurch fällt dieses ganze Netzwerk, wo viel Luft zwischen eingesperrt ist, ineinander zusammen und wir kriegen nur noch so einen

kleinen Haufen Elend, der übrig bleibt von unserem Schneemann. Und das ist eben das Besondere an dem Polystyrol. Das ist eben ein Material, wo sehr viel Luft drin ist. Also der Großteil von dem Volumen wird durch Luft eingenommen. Und das macht das eben zu so einem guten Verpackungsmaterial, weil es zum einen schön knautschbar ist, zum anderen, weil es sehr leicht ist und dieselbe

positive Eigenschaften findet man dann auch wieder, wenn man das in der Wärmedämmung macht, weil es eben praktisch feste Luft ist und deswegen sehr schlecht Wärme weiterleitet. Und ja, damit würde ich sagen, sind wir mit unserer Weihnachtsepisode der Chimiatrie jetzt auch am Ende. Wir wünschen natürlich allen

unseren Zuschauern frohes Weihnachtsfest und wünschen ihnen dann auch nächste Woche ein frohes neues Jahr zu unserer Silvester-Folge.