Verhaltensregeln

Unfallverhütung

- In diesem Raum darf nicht gegessen, getrunken und herumgerannt werden.

- Bei Experimenten immer Schutzbrille tragen!

- Auch kleine Verletzungen (z.B. Schnittwunden) sofort melden, damit sie versorgt werden können.

- Hände nach der Arbeit gut waschen; während der Arbeit weder Augen noch Mund berühren.

- Keine Privatexperimente durchführen.

- Experimente mit gefährlichen Stoffen (vor allem giftigen Gasen) im Abzug durchführen!

Ordnung

- Nicht mit dem Material herumspielen (insbesondere Bunsenbrenner, Wasserstrahlpumpen und Spritzflaschen dürfen nur für Experimente angerührt werden).

- Chemikalienabfälle nach Absprache mit der Lehrerin in die Entsorgungsbehälter oder bei ungiftigen Stoffen in den Ausguss entsorgen.

- Material vom blauen Wagen (Thermometer, Glasstäbe) selber reinigen und zurücklegen.

- Glaswaren mit Brunnenwasser ausspülen und zum grauen Racco für schmutziges Geschirr bringen.

- Tisch mit Wasser und Schwamm sauber putzen.

- Schublade kontrollieren und leer und offen hinterlassen.

- Kontrollieren, ob Gas- und Wasserhahn abgestellt sind.

- Waagen: Waagen sauberhalten. Keine Flüssigkeiten abwägen. Verschmutzungen sofort melden. Nicht auf Tische mit Waagen sitzen.

Durchführung von Experimenten

- Vorschrift genau durchlesen. Unklarheiten mit dem Lehrer besprechen.

- Vor Beginn des Experiments Material an den Platz holen.

- Verlauf des Experiments sorgfältig im Heft protokollieren: Skizze der Apparatur, Beobachtungen, Auswertungen, Interpretationen.

- Platz erst verlassen, wenn alles aufgeräumt und geputzt ist.

1. Prüfe den Geschmack geringer Mengen von Zucker, Salz, Speiseessig, Mehl und Citronensäure. Versuche, den jeweiligen Geschmack zu beschreiben. Diesmal ist die Geschmacksprobe ausnahmsweise erlaubt!

2. Prüfe vorsichtig den Geruch von Essig, Benzin, Spiritus (Alkohol), Aceton und verdünnter Ammoniaklösung. Versuche, den jeweiligen Geruch zu beschreiben.

3. Prüfe in einem Biegeversuch dünne Stäbe aus Glas und Eisen auf ihre Verformbarkeit.

4. Versuche mit dem Fingernagel und mit einem Stahlnagel folgende Stoffe zu ritzen: Glas, Kupfer, Eisen, Stein, Holz, Wachs. Vergleiche und teile die Stoffe nach ihrer Härte in Gruppen ein.

5. Beschreibe möglichst genau das Aussehen folgender pulverförmiger Stoffe: Kochsalz, Eisen, Schwefel, Zucker, Tafelkreide, Kupfersulfat.

6. Halte einen Eisen- und einen Glasstab in die Brennerflamme. Welcher Stoff leitet die Wärme besser?

Experimente Seite 4

1. Brennerrohr 2. Gasdüse

3. Luftzufuhr geschlossen 4. Gaszufuhr

5. Luftzufuhr offen 6. Gasregulierung

leuchtende Flamme, wenig Luft

nicht leuchtende Flamme,viel Luft

Aussenkegel

heisseste Zone

Innenkegel

1. Bringe in der Brennerflamme einen Porzellanscherben zum Glühen und untersuche ihn nach dem Erkalten.

2. Fülle in ein Reagenzglas ca. 1 cm hoch Zucker und erhitze vorsichtig mit dem Brenner.

Vergleiche die Eigenschaften vor und nach dem Erhitzen. (Abzug!)

3. Lege ein Stück eines Joghurtbechers auf Alufolie und erhitze auf dem Drahtnetz über dem Bunsenbrenner. Beobachte die Veränderungen. (Abzug!)

4. Gib ca. 6 Tropfen Alkohol (Ethanol) in eine Porzellanschale. Nähere der Schale vorsichtig einen brennenden Holzspan (Schutzbrille!). Beobachte genau, wann sich der Alkohol entzündet und erkläre.

!

!

!

Experimente Seite

Reagenzglas

FlüssigkeitströpfchenZucker

Bunsenbrenner

Protokoll zu Versuch 3

Holzklammer

Beobachtungen:

Der Zucker schmilzt, wird braun und später schwarz.Es bilden sich Flüssigkeitströpfchen.

Interpretation:

Der Zucker (Kohlenhydrat) zersetzt sich zu Kohlenstoff und Wasser.

Aggregatzustandsänderungen

gas-förmig

flüssig

fest

schmelzen

erstarren

kondensieren

verdampfen

sublimieren resubli-mieren

exotherm

endotherm

schmelzendes Eis

siedendesWasser

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Thermometer nach Celsius

Anders Celsius(Schweden, 1701-1744)

0 °C: Temperatur, bei der Eis schmilzt

100 °C: Temperatur, bei der Wasser siedet.

Daniel Gabriel Fahrenheit(Deutschland, 1686-1736)

0 °F: Kältemischung aus Eis, Wasser, Salmiak

100 °F: eigene Körper-temperatur

untererFixpunkt

obererFixpunkt

Temperaturmessung

Lord Kelvin(William Thomson)

(Grossbritannien, 1824-1907)

0 K Tiefstmögliche Temperatur

273 K Temperatur, bei der Eis schmilzt

9F ( C ) 32

5 K C 273

-273 °C 0 K

0 °C

100 °C 373 K

273 K

Kelvin-Skala Celsius-Skala

Absoluter Nullpunkt

Schmelz- und Siedetemperatur einiger Stoffe bei Normdruck

Stoff Schmelz- Siede- temperatur (°C) temperatur (°C) Sauerstoff -218.9 -183 Ether -116 35 Alkohol -114 78.4 Quecksilber - 38.8 356.9 Benzol 6 80.1 Glycerin 18 290.6 Stearinsäure 71 370 Schwefel 119 444 Blei 327.4 1751 Kochsalz 801 1461 Eisen 1535 3070

Löslichkeit von Salzen bei verschiedenen Temperaturen

1. - Becherglas 1: 20 ml Wasser

- Becherglas 2 wägen (W1) 15 g Kaliumnitrat zugeben, wägen (W2).

- Kaliumnitrat portionenweise im Wasser lösen, bis sich kein Salz mehr löst.

- Becherglas 2 wägen (W3)

Temperatur in Becherglas 1 messen (T1)

2. - Becherglas 1 (Kaliumnitrat-Lösung) auf ca. 50° erhitzen.

Kaliunitrat auflösen, bis sich kein Salz mehr löst.

- Becherglas 2 wägen (W4)

Temperatur in Becherglas 1 messen (T2)

Berechne, wie viel Salz sich in 100 ml Wasser bei T1 und und bei T2 lösen.

Becherglas 1 Becherglas 2

Löslichkeit von Salzen bei verschiedenen Temperaturen

1. - Becherglas 1: 20 ml Wasser

- Becherglas 2 wägen (W1) 15 g Kaliumnitrat zugeben, wägen (W2).

- Kaliumnitrat portionenweise im Wasser lösen, bis sich kein Salz mehr löst.

- Becherglas 2 wägen (W3)

Temperatur in Becherglas 1 messen (T1)

2. - Becherglas 1 (Kaliumnitrat-Lösung) auf ca. 50° erhitzen.

Kaliunitrat auflösen, bis sich kein Salz mehr löst.

- Becherglas 2 wägen (W4)

Temperatur in Becherglas 1 messen (T2)

Berechne, wie viel Salz sich in 100 ml Wasser bei T1 und und bei T2 lösen.

Becherglas 1 Becherglas 2

Salz

Löslichkeit

g Salz / 20 ml Wasser g Salz / 100 ml Wasser Temperatur (° C)

Kalium-nitrat

Natrium-chlorid

-

-

-

-

-

-

-

-

+

Lampe

Stromquelle Teststrecke

Elektrode

Elektrode

Apparatur zur Leitfähigkeitsmessung

zu testender Stoff

leuchtet nicht

(z.B. Batterie)leitet nicht

Elektroden in Kontakt mit: Die Lampe brennt Zersetzung

hell schwach nicht

Kupfer x nein

Eisen x nein

Aluminium x nein

Graphit x nein

Schwefel x

Gummi x

Glas x

Zucker x

Zuckerlösung x

festes Kochsalz x

Kochsalzlösung x ja (Chlorgas)

festes Kupfersulfat (Salz) x

Kupfersulfatlösung x ja (Kupfer)

Brunnenwasser x (ja)

destilliertes Wasser x

Essig x ja

Zitronensaft x ja

Salzsäure x ja

Öl x

Hexan x

- Metalle und Graphit leiten den Strom gut, keine Zersetzung.- Salzlösungen und saure Lösungen leiten schwach, Zersetzung.- Alle übrigen Stoffe leiten nicht (Isolatoren).

5 Tropfen Rotkohlsaft + 5 ml Vergleichslösung mit bekanntem pH-Wert:

pH 1 4.5 6.0 6.5 7.0 7.5 11.5 13

stark sauer

schwach sauer neutral schwach alkalisch

stark alkalisch

Farbe

5 Tropfen Rotkohlsaft + 5 ml Probelösung

Putzmittel WC-Ente Putzessig Seifenlösung Abflussrohr- entstopfer

Farbe

pH

sauer, neutral, oder alkalisch

Lebensmittel Wasser Mineralwasser Zitronensaft Milch

Farbe

pH

sauer, neutral, oder alkalisch

5 Tropfen Rotkohlsaft + 5 ml Vergleichslösung mit bekanntem pH-Wert:

pH 1 4.5 6.0 6.5 7.0 7.5 11.5 13

stark sauer

schwach sauer neutral schwach alkalisch

stark alkalisch

Farbe

5 Tropfen Rotkohlsaft + 5 ml Probelösung

Putzmittel WC-Ente Putzessig Seifenlösung Abflussrohr- entstopfer

Farbe

pH

sauer, neutral, oder alkalisch

Lebensmittel Wasser Mineralwasser Zitronensaft Milch

Farbe

pH

sauer, neutral, oder alkalisch

Masse mDichte oder =

Volumen V

Dichteberechnungen

Messung SI-EinheitMasse Waage

g kg

Volumen Messzylinder ml m3

1 m = 100 cm

1 m = 100 cm

1 m = 100 cm

1 m3: Würfel mit einer Kantenlänge von 1 m

3 6 3V a a aV 1 m 1 m 1 m=100 cm 100 cm 100 cm=1'000'000 cm 10 cm

1 m3 = 1‘000‘000 cm3

3 311 cm m

1'000'000

1 m3 = 1000 l1 cm3 = 1 ml

Luft

3 3Luft

Luft 3

0.243. m 0.24g kg 0.00024 kg

10000.2

V 200 ml 0.2 l m 0.0002 m1000

m 0.00024 kg

V 0.0002 m

3

kg 1.2

m

Silber

Silber 3

3

3

504. m 50 g kg 0.05 kg

1000kg

10500m

m V V m :

V

m 0.05 kg V = 0.00000476 m = 4.76 ml

kg10500

m

5. V = 0.014 m . 0.014 m . 0.014 m = 0.000002744 m3

Zink

Zink 3

19482 19.482 m 19486 mg g kg 0.019482 kg

1000 1000

m 0.19482 kg

V 0.000002744 m

3

kg 7100

m

3 3Magnesium

Magnesium 3

33

20 0.026. V 20 ml l m 0.00002 m

1000 1000kg

1740m

m V

Vkg

m V 1740 0.00002 m 0.0348 kg 34.8 gm

7. Rechne um:

3 3

3 3 3

3 3

3 3 3

18.2182 dl =18.2 l = m 0.0182 m

1000

0.03232 cm = 32 ml = 0.032 l = m 0.000032 m

1000

0.099 cl = 0.09 l = m 0.00009 m

1000

50005000 mm = m 0.000005 m

1000 1000 1000

81'000 8181'000 mg = g = kg

1000 1000

0.081 kg

Name Tabellenwert (kg/m

3)

Eisen 7'860

Kupfer 8'900

Zink 7'140

Aluminium 2'700

Feststoffe

Blei 11'400

Wasser 1000

Hexan 655

Glycerin 1260

Flüssigkeiten

Alkohol 785

Sauerstoff 1.31 Gase

Stickstoff 1.15

MetalleSchwermetalle: > 5000 kg/m3

Leichtmetalle: < 5000 kg/m3

Feststoffe > Flüssigkeiten >> Gase

1. Hans Hebermann macht in seiner Stammkneipe mal wieder grosse Sprüche. Einen Bleiklumpen mit

einem Volumen von 45 dm³ habe er neulich auf einen Laster gehoben. Was meinst du dazu? (Die

Dichte von Blei ist 11‘300 kg/m3.)

2. Der Juwelier Justus Goldzahn bekommt von einem Unbekannten einen Goldbarren zu einem Spott-

preis angeboten. Um schnell zu überprüfen, ob es sich um Gold handeln kann, nimmt Justus den

Barren und bestimmt die Masse und das Volumen des Barrens. Die Masse des Barrens ist 96.5 g, das

Volumen beträgt 6 cm³. Als alter Hase im Juweliergeschäft weiss Justus Goldzahn, dass Gold eine

Dichte von 19‘300 kg/m3 hat. Sollte Justus auf das Geschäft eingehen?

3. Paul Pressluft und Bolle Bierbauch müssen zwei Platten zur Baustelle tragen. Die erste Platte hat ein

Volumen von 30 dm³ und besteht aus Holz (Dichte 500 kg/m3). Die zweite Platte ist viel kleiner. Ihr

Volumen beträgt gerade mal 10 dm³. Allerdings besteht sie aus Marmor (Dichte 2600 kg/m3). Der

schlaue Paul überlegt nicht lange. Er packt die grosse Holzplatte und läuft los. Bolle lacht sich ins

Fäustchen, packt die kleine Marmorplatte und trottet hinterher. Lacht Bolle Bierbauch zu Recht, oder

wird ihm sein Lachen bald vergehen?

4. Frisch gefallener Schnee hat die Dichte 200 kg/m³.

a) Welche Masse hat eine 30 cm dicke Schicht frisch gefallenen Schnees auf einem Flachdach von 20 m Länge und 10 m Breite?

b) Wie viel Liter Wasser entstehen, wenn dieser Schnee schmilzt?

c) Wie viel cm³ Luft sind in 1 dm3 Schnee enthalten? Die Masse der Luft ist zu vernachlässigen.

1. Gegeben: m = 96.5g = 0.0965kg; V = 6cm³ = 0.000006 m³

Gesucht:

Lösung:

33

m 0.0965kgρ 16100kg/m

V 0.000006m

Justus Goldzahn sollte sich nicht auf dieses Geschäft einlassen. Der unbekannte Goldbarren ist viel zu leicht 16100 kg/m3 < 19300 kg/m3). Möglicherweise ist er nur mit Gold überzogen.

2. Gegeben: V = 45dm³ = 0.045 m3, = 11300kg/m3

Gesucht: m

Lösung:

mρ m = ρ V

V

m = V = 11300 kg/m3 0.045 m3 =508.5 kg

Hans Hebermann hat diesen Bleiklumpen nicht alleine gehoben. Ein kleines Auto wiegt fast so viel.

3. Paul: VHolz = 30 dm³ = 0.030 m3, = 500 kg/m3

Bolle: VMarmor = 10dm³ = 0.010 m3; = 2600 kg/m3 Gesucht: mHolz, mMarmor Lösung:

mρ m = ρ V

V

mHolz = 500 kg/m3 0.03 m3 =15 kg

mMarmor = 2600 kg/m3 0.01 m3 =26 kg Da hat Bolle Pech gehabt. Seine Marmorplatte ist fast doppelt so schwer wie die Holzplatte.

4. a) Gegeben: Schnee = 200 kg/m3 , h = 30 cm = 0.3 m; l = 20 m; b = 10 m

Gesucht: m

Lösung:

V = l b h = 20 m 10 m 0.3 m = 60 m3

m

ρ m = ρ VV

m = 200 kg/m3 60 m3 = 12000 kg = 12 t

b) Bei der Umwandlung von Schnee in Wasser bleibt die Masse erhalten:

m = 12000 kg, aber Wasser = 1000 kg/m3

m mρ V =

V ρ

33

m 12000kgV 12 m 12000 l

ρ 1000kg/m

c) Aus 60 m³ Schnee entstehen 12 m³ Wasser, also müssen in Schnee 48 m³ Luft enthalten sein.

Also sind 48 4

0.860 5

des Schneevolumens Luft.

Somit sind 1 dm³ Schnee 0.8 dm3 = 800 cm3 Luft enthalten.