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Schule > Chemie > Salze, Ionen und Komplexe > 6 verschiedene Versuche im protokollartigen Überblick

Versuch 1: Lösen von Salzen

Geräte: 5 Reagenzgläser im Reagenzgläserständer,
1 Thermometer, 1 Becherglas, 1 Plastikbecher,
1 Spritzflasche, 1 Spatellöffel, 50g Capuccinopulver, Schutzbrille
Chemikalien: destilliertes Wasser
Calciumchlorid (Xi)
Magnesiumoxid
Natriumchlorid

Kaliumchlorid
Durchführung: In jedes der Reagenzgläser wird etwa 2cm hoch destilliertes Wasser eingefüllt. Die Wassertemperatur wird mit dem Thermometer gemessen und abgetragen. Danach wird etwa eine Spatelspitze der jeweiligen Chemikalien hinzugegeben und anschließend wieder gemessen.
Chemikalie Löslichkeit Temperatur(änderung) destilliertes Wasser -- 21°C Calciumchlorid gut 21°C ( 34°C Magnesiumoxid schlecht 21°C ( 21°C Natriumchlorid schlecht 21°C ( 22°C Kaliumchlorid Emulsion 21°C ( 21°C Messungenauigkeiten können nicht ausgeschlossen werden

Beobachtung: Nach einiger Zeit ergaben sich folgende Messungen:
Auswertung: Wie die Messungen zeigen, löst sich Calciumchlorid in Wasser am besten, es gibt dazu die größte Energie (Wärmeenergie) ab, wie sich aus der Tabelle entnehmen lässt. Magnesiumoxid und Natriumchlorid lösen sich schlecht in Wasser und geben keine Energie ab. Kaliumchlorid geht mit Wasser sogar eine Suspension ein, d.h. das Kalium setzt sich nach einiger Zeit am Boden ab.
Versuch 2: Erwärmen von Wasser mit Chemikalien
(Aus den Ergebnissen auf V1 lässt sich folgern, dass Calciumchlorid in Verbindung mit Wasser die meiste Wärmeenergie abgibt und so für unseren Versuch am besten geeignet ist.
Durchführung: Das Becherglas wird etwa bis zur Hälfte mit Wasser gefühlt,
ebenso der Plastikbecher, in den noch das Capuccinopulver gegeben wird. Nun werden in das Wasser im Becherglas etwa noch 2 Teelöffel Calciumchlorid gegeben und gut umrührt.
Jetzt kann man den Plastikbecher mit Capuccino hineinstellen und nach etwa 10-15 min nach Wunsch trinken oder wegschütten.
!!! ACHTUNG: Vor dem abschmecken des Capuccinos erst sicherstellen, dass kein Calciumchlorid am Becherrand oder sogar im Becher ist.
Beobachtung: Das Wasser erwärmt sich bis zu 40°C, das Calciumchlorid löst sich gut auf und bildet eine milchige, geruchsneutrale Flüssigkeit.
Auswertung: Siehe V1
Versuch 1: Die besonderen Eigenschaften von Wasser
Geräte: 4 Reagenzgläser im Reagenzgläserständer, 2 Petrischalen,
2 Pfennigstücke, 1 Tropfpipette, 1 Spritzflasche, Schutzbrille
Chemikalien: Wasser, Reinigungsbenzin, Speiseöl, Methanol
Durchführung: In jede der Petrischalen wird ein Pfennigstück gelegt, welches zum einen mit Wasser, zum anderen mit Reinigungsbenzin auf die gesamte Oberfläche getröpfelt wird.
Beobachtung: Auf der Pfennigsoberfläche bildet sich eine Wassertropfen, d.h. Wasser besitzt eine Oberflächenspannung. Im Gegensatz zu Wasser besitzt das Benzin keine, bzw. eine sehr geringe Oberflächenspannung.
Auswertung: Die Wassermoleküle werden durch sehr starke Spannungen zusammengehalten, die erst bei ausreichender Wärmezufuhr überwunden werden. Das sieht man, wenn man sich die Teilchen im Teilchenmodell ansieht. Man bemerkt, dass die Teile vom flüssigen zum gasförmigen Zustand ihre Anziehungskräfte und ihre Ordnung verlieren und so keine Oberfläche bilden können.

Wasserstoffbrücken:
Wasserstoffmoleküle sind Dipolmoleküle
Zwischen den positiven Ladungen des Wasserstoffatoms und den negativ geladenen Ladungen des Sauerstoffsatoms besteht eine starke Wechselwirkung durch elektrostatische Anziehung.
Diesen Kräfte, bzw. dieser Zusammenhalt nennt man Wasserstoffbrücke
Da ein Wassermolekül besitzt 2 freie Elektronenpaare und 2 freie Wasserstoffatome, kann es mit bis zu 4 Nachbarmolekülen verbunden sein.
(Deshalb hat Wasser hohe Siedetemperatur und hohe Oberflächenspannung

Sonstige uns bekannte Eigenschaften von Wasser:
erstart unter 0°C zu Eis
verdampft bei etwa 100°C
hat bei 4°C seine größte Dichte
Versuch 2: Die Verbindung mit Wasser und anderen Flüssigkeiten
Durchführung: Es werden je 2cm Wasser bzw. Reinigungsbenzin in ein Reagenzglas gegeben, in das dann etwa 2cm hoch Speiseöl mit Hilfe einer Pipette eingespritzt wird. In die restlichen 2 Reagenzgläser, die ebenfalls mit Wasser und Reinigungsbenzin gefüllt sind, wird Methanol gegeben.
Beobachtung: Speiseöl vermischt sich mit Reinigungsbenzin und schwimmt in Wasser oben. Das Methanol jedoch vermischt sich mit Wasser und geht im Reinigungsbenzin unter.
Auswertung: Da Wasser eine größere Dichte als Speiseöl hat geht es unter, das Benzin dagegen hat eine ähnliche Dichte wie das Speiseöl und vermischt sich daher. Beim Methanol ist es umgekehrt, so dass das Wasser eine ähnliche Dichte wie das Methanol hat und das Benzin eine größere.
Versuch 1: Wachs und Eis, ein Vergleich
Geräte: 2 Bechergläser mit jeweils mehreren Eis- und Wachswürfeln,
1 Gasbrenner, 1 Dreifuß mit Drahtnetz, 1 Tiegelzange, 1 Messbecher, 1 Blechtopf, 1 eingefrorene Dose, Schutzbrille
Chemikalien: Eis, Wachs
Durchführung: Der mit Wachs gefüllter Blechtopf wird auf dem Dreifuß-Drahtnetz Gestell erhitzt. Nach der vollständigen Schmelzung wird ein fester Wachswürfel hineingegeben.
Parallel dazu wird ein Becherglas etwa bis zur Hälfte mit Wasser gefüllt und anschließend werden mehrere Eiswürfel hinzugegeben.
Beobachtung: Das Wachs schmilzt langsam auf dem Boden, d.h. es schwimmt nicht oben. Das Eis im Vergleich schmilzt ebenfalls, die Eiswürfel jedoch schwimmen an der Wasseroberfläche. Die Wassertemperatur nimmt ab, der Wasserspiegel steigt.
Auswertung: Da Wasser eine Ziemlich große Dichte hat schwimmt es oben, zudem sind noch kleine Hohlräume in den Eiswürfeln, die sie oben schwimmen lassen. Das Wachs ist fester und schwimmt aufgrund gegensätzlich beruhender Tatsachen nicht oben.
Versuch 2: Eigenschaften von Eis
Durchführung: Eine mit Wasser gefüllte Dose wird etwa einen Tag ins Gefrierfach gestellt.
Beobachtung: Das Wasser ist zu Eis erstarrt, die Dose ist seitlich aufgeplatzt und das Eis quillt zur Öffnung und zum Riss hinaus.
Auswertung: Bei Temperaturen unter 0°C gefriert Wasser, es wird zu Eis. Es dehnt sich aus, deshalb ist die Dose gesprungen. Bei 0°C hat Wasser eine größere Dichte als im flüssigen Zustand.

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