Durchführung:

Für den Versuch benötigten die Schüler eine Hand voll Sand in einer Eisenschale, die sich auf einem Dreifuß und unter einem Gasbrenner befand. Des Weiteren bedarf es eines Butangasbrenners, eines Stabfeuerzeuges, vier Pipetten und vier verschiedenen Porzellanschalen, in denen jeweils vier unterschiedliche Alkane untersucht wurden (in unserem Fall: Pentan, Octan, Decan und Paraffinöl). Man gibt einige Milliliter des jeweiligen Alkans in die Porzellanschale und entzündet es mit einem Stabfeuerzeug. Sollte sich das Alkan nicht sofort entzünden, wird die Porzellanschale mit dem Alkan langsam erhitzt, in 10-Sekunden-Abschnitten die Temperatur gemessen und wieder mit dem Feuerzeug berührt, bis sich schließlich das Alkan entzündet.   

Der Flammpunkt ist die Temperatur, bei der soviel Brennstoff verdunstet, dass sich mit Luft durch Fremdzündung entflammbare Gemische bilden können.

Beobachtung:

Nähert man die Oberfläche des Alkans an ein Feuerzeug, entzünden sich die Dämpfe, die bei der Erhitzung entstehen, sofort. Beim dünnflüssigen Paraffinöl muss man mehrmals langsam über die Flüssigkeitsoberfläche streichen, nachdem man es lange mit einem Gasbrenner erhitzt hat, bis es sich entzündet. Folglich lässt sich Paraffin ohne stärkeres Erwärmen nicht entzünden.  Über dem flüssigen Pentan befinden sich schon bei Zimmertemperatur genügend Dämpfe, die sich entflammen lassen. Zuletzt ist es bei Octan ähnlich wie, beim flüssigen Pentan. Bei Decan ist es eine mittlere Reaktion, wobei sich „mittlere“ auf die Zeitdauer im Gegensatz zu den Kontrasten der Länge der Zeit bei Paraffin und Heptan/Octan bezieht.

Ergebnis:

1.         Pentan brennt bei Zimmertemperatur(ca.18°-20°C).

2.         Octan brennt bei einem Minimum über der Zimmertemperatur.

3.         Decan brennt bei ca. 50°C.

4.         Paraffinöl mit dem höchsten Flammpunkt erst bei einer

            Temperatur von über 150°C.

Deutung:

Die Stoffe haben einen unterschiedlich hohen Flammpunkt, da die zwischenmolekularen Kräfte (Van-der-Waals-Kräfte) zwischen den Alkanen unterschiedlich groß sind. Diese haben mit der Oberfläche der Alkanstruktur zu tun. Je größer diese ist, also je mehr Wasserstoff bzw. Kohlenstoffatome ein Alkan hat, desto größer sind die Wechselwirkungen. Folglich haben Pentan mit der kleinsten Oberfläche und Paraffinöl mit der größten Oberfläche der vier Stoffe des Versuchs unterschiedliche große Wechselwirkungen unter ihren Molekülen. 

Allgemein gilt:

Je niedriger die Siedetemperatur, desto größer die Verdunstung bei Zimmertemperatur, desto tiefer die Flammtemperatur, und desto höher die Feuergefährlichkeit.

von A.H. L.  und M.B.