Mit welchen Versuchen/Experimenten kann man Stickstoff in der Luft nachweisen?

Hallo zusammen,
Wollte euch fragen wie man Stickstoff in der Luft einfach nachweisen kann mithilfe eines Experiments, möchte einwenig was für die Schule tuen, hoffe ihr könnt helfen :)

1 Antwort

indiachinacook

Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer

Chemie, Naturwissenschaft

15.06.2016, 00:12

Der klassische Versuch ist die Verbrennung von Magnesium unter O₂-Mangel.

2 Mg + O₂ ⟶ 2 MgO

Diese Reaktion kennt jeder, und sie ist sehr exotherm (das Zeug erhitzt sich auf über 1000°C). Wenn nun zu wenig Sauerstoff da ist, dann bleibt Mg-Metall übrig, und das kann bei dieser hohen Temperatur mit dem Stickstoff der Luft reagieren:

3 Mg + N₂ ⟶ Mg₃N₂

Das gibildete Magnesiumnitrid Mg₃N₂ ist gelb (MgO ist weiß), und wenn man es (nach dem Abkühlen) mit Wasser in Berührung bringt, dann reagiert es zu Ammoniak, der sich am Geruch leicht nachweisen läßt:

Mg₃N₂ + 3 H₂O ⟶ 3 MgO + 2 NH₃

Alternativ kann man den Luftstickstoff auch verbrennen. Dabei bildet sich Stickstoffmonoxid:

N₂ + O₂ ⟶ 2 NO

Diese Reaktion braucht auch sehr hohe Temperaturen, da muß man schon mit einem Lichtbogen arbeiten (in der Natur tritt die Reaktion bei Gewittern im Blitzkanal auf).

Der Stickstoff ist nur sehr mühsam zur Reaktion zu bringen. Bei Raumtemperatur reagiert er IIRC mit nur einem einzigen Element, nämlich Lithium-Metall. Das wirst Du aber kaum eingesteckt haben.

6 Li + N₂ ⟶ 2 Li₃N

Das Lithiumnitrid Li₃N zerfällt ähnlich wie Magnesiumnitrid bei Kontakt mit Wasser und liefert dabei Ammoniak:

Li₃N + 3 H₂O ⟶ 3 LiOH + NH₃

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quantenchemie und Thermodynamik

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