Wohin die zehn Gramm Wachs gehen

Wenn im Kolben keine Masse verschwindet, verschwindet sie auch über dem Teelicht nicht. Die zehn Gramm Wachs müssen noch im Zimmer sein, und beim Eisen haben wir gesehen, wer bei einer Verbrennung mitmacht: der Sauerstoff der Luft.

Was dabei entsteht, lässt sich mit zwei Handgriffen zeigen. Hält man ein kaltes, trockenes Glas kurz über die Flamme, beschlägt es innen: Aus dem Wachs entsteht Wasser, als heißer, unsichtbarer Dampf. Schwenkt man das Glas danach mit etwas Kalkwasser, wird es milchig trüb: Das ist der Nachweis für Kohlenstoffdioxid, ein farbloses Gas. Wachs besteht vor allem aus Kohlenstoff und Wasserstoff (Stearin, aus dem viele Teelichter sind, enthält dazu etwas Sauerstoff). Kohlenstoff und Wasserstoff verbinden sich in der Flamme mit Sauerstoff, und beide Produkte sind Gase, die mit der warmen Luft nach oben ziehen.

Die beiden Säulen sind immer gleich hoch, das ist die Erhaltung der Masse. Überraschend ist, wie hoch sie werden. Zehn Gramm Wachs ziehen fast 35 g Sauerstoff aus der Luft an sich, das ist der Sauerstoff aus etwa 120 Litern Zimmerluft. Heraus kommen 31 g Kohlenstoffdioxid und 13 g Wasserdampf: mehr als viermal so viel Masse, wie in der Schale lag. Das Teelicht ist nicht verschwunden, es ist zum größten Teil in einem Stoff gelandet, den man nicht sieht und nicht riecht.

Die Zahlen beruhen auf Paraffin, vereinfacht als lauter gleiche Moleküle mit 25 Kohlenstoffatomen; echtes Paraffin ist ein Gemisch, aber das ändert die Bilanz um weniger als ein Prozent. Ein Teelicht aus Stearin braucht etwas weniger Sauerstoff aus der Luft, weil es selbst schon welchen mitbringt; beide Säulen bleiben trotzdem gleich hoch. Und die Rechnung nimmt an, dass alles vollständig verbrennt. Rußt die Flamme, bleibt ein Teil des Kohlenstoffs als schwarzer Belag zurück, und an der Bilanz ändert das nichts: Auch der Ruß ist dann noch im Zimmer.

Lavoisier konnte nur wiegen. Warum die Masse erhalten bleibt, erklärte dreißig Jahre später John Dalton: Bei einer Reaktion werden die kleinsten Teilchen, die Atome, nicht zerstört und nicht neu gemacht, sondern nur neu zusammengesetzt. Das Kohlenstoffatom aus dem Wachs steckt danach im Kohlenstoffdioxid. Diese Buchführung mit Atomen statt Gramm ist die Reaktionsgleichung, und dort geht es weiter. Und wer wissen will, woher das Holz im Lagerfeuer seinen Kohlenstoff überhaupt hatte, findet die Antwort in der Biologie: aus genau diesem Kohlenstoffdioxid in der Luft.