Naturlehre: Aufbau der Stoffe 1
Elemente-Werkstatt LÖSUNGEN
Elemente-Werkstatt
Die vorliegende Elemente-Werkstatt ist von Dr. Hannes Bösch, Chemielehrer an der
Kantonsschule Alpenquai, Luzern für den LWB-Kurs „Oxidation - Reduktion - Analyse -
Synthese“ im Herbst 1999 erarbeitet worden. Die Kursteilnehmenden hatten
Gelegenheit, an einigen Posten dieser Werkstatt zu arbeiten und den Aufbau der
Werkstatt kennen zu lernen. Der Autor hat diese Werkstatt anschliessend an der 3.
Gymnasialklasse im Chemieunterricht eingesetzt und getestet.
Da der Hauptteil dieses Chemiethemas im Naturlehre-Lehrplan der Orientierungsstufe
bereits für das 7. Schuljahr vorgesehen ist, haben wir (die Projektleitung Naturlehre)
mit dem Einverständnis und der Unterstützung des Autors die Werkstatt vereinfacht
und die Posten in kleinere Aufträge unterteilt. Die Vereinfachung ist nicht nur für die
Lernenden wichtig, sondern auch für die Lehrperson. Sie verfügt nicht über die
gleiche Übersicht und Erfahrung wie ein ausgebildeter Chemiker, der viel eher spürt,
welchem Posten er im richtigen Zeitpunkt seine besondere Aufmerksamkeit schenken
muss.
Damit die Schülerinnen die Lösungen eher finden und der Lehrperson dadurch mehr
Zeit für die Überwachung der Versuche bleibt, haben wir die Werkstatt ergänzt mit
einer Übersicht der Stoffklassen Metalle / Nichtmetalle (Seite 5), mit Steckbriefen zu
den vorkommenden Elementen (Seite 29ff) und mit einem Glossar (Seite 28).
Die Werkstatt setzt gewisse Kenntnisse voraus zu:
- Benennung und korrekte Handhabung der vorkommenden Laborgeräte
- Umgang mit Chemikalien
- Schutzmassnahmen bei Versuchen
- Begriffe wie: Chemische Reaktionen, Oxidation und Reduktion, Analyse und
Synthese
Die Werkstattvorlage bietet die verschiedensten Einsatzmöglichkeiten. Es ist klar, dass
je nach Zeitvorgaben, Klassengrösse, vorhandenes Versuchsmaterial nur einzelne
Posten aus der Werkstatt angeboten werden. Es ist von Vorteil, Versuche, die einen
komplizierteren Aufbau verlangen, vorgängig einzuführen und auf mögliche
Gefahren aufmerksam zu machen oder als Demonstrationsversuche einzusetzen.
Wichtig ist, dass die Schüler eigenständig und sorgfältig nach den Vorgaben an den
Posten arbeiten lernen. Die Werkstatt bietet auch später in einem Chemieblock im 9.
Schuljahr wieder verschiedene Einsatzmöglichkeiten.
An dieser Stelle danken wir Dr. Hannes Bösch herzlich für seine kompetente
Kursleitung und für die fachliche Unterstützung der Projektleitung Naturlehre.
Literaturangaben:
Natur und Technik, Chemie Gesamtband, Cornelsen-Verlag, ISBN 3-464-04242-1, Best. Nr.
42448
Blickpunkt Chemie, Schroedel-Verlag, ISBN 3-507-86-028-7
Umwelt: Chemie, Gesamtband, Klett-Verlag, ISBN 3-12-0796oo-X
Projektleitung Naturlehre
Lisbeth Kurmann, Werner Cattin, Toni Graf
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 2
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Elemente-Werkstatt
1. Um was geht es?
Neben den Elementen Wasserstoff und
Sauerstoff haben wir die Namen neuer
Elemente kennen gelernt. Wir möchten nun
herausfinden, welche typischen
Eigenschaften sie haben und mit welchen
Elementen sie sich gerne verbinden.
2. Wie ist diese Werkstatt aufgebaut?
Im Unterrichtszimmer sind die Posten
aufgestellt. An jedem Posten findest du ein
Arbeitsblatt mit allen notwendigen Angaben
zur Durchführung der Versuche.
Selbstverständlich sind auch alle Geräte und
Chemikalien vorhanden. Du arbeitest in
Zweier- oder Dreiergruppen. Die Reihenfolge der Versuche ist frei.
Gruppenauftrag: Die Gruppe wählt einen Posten. Jedes Gruppenmitglied nimmt sein
persönliches Arbeitsblatt. Ihr führt die Versuche gemeinsam durch und stellt die Ergebnisse
übersichtlich auf dem Postenblatt dar.
Kreuze den
besuchten Posten an
Postenübersicht:
Nummer Inhalt A B C
Posten 1 Aluminium
Posten 2 Magnesium
Posten 3 Kupfer
Posten 4 Silber
Posten 5 Blei
Posten 6 Eisen
Posten 7 Zink
Posten 8 Schwefel
Posten 9 Chlor
Posten 10 Kohlenstoff
Posten 11 Kohlendioxid
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 3
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3. Was wird von dir erwartet?
Als Lehrperson erwarte ich von dir
- dass du während der Arbeit
die gestellten Fragen überlegst und nach Lösungen suchst,
den jeweiligen Posten aufgeräumt verlässt,
konzentriert arbeitest,
deine Gruppenkameraden angemessen unterstützest,
die Arbeitsblätter sauber ausfüllst
nichtverstandene Begriffe notierst
- dass du nach der Arbeit in der Lage bist
die wichtigsten Eigenschaften der von dir untersuchten
Elemente anzugeben,
eine wichtige Verwendung im Alltag zu beschreiben,
ein Protokoll eines Versuches zu erstellen
chemische Reaktionen in Worten aufzuschreiben,
die Begriffe „Synthese“ und „Analyse“ zu erklären und sie
mit Beispielen zu ergänzen,
zu erkennen, wann eine Oxidation oder eine Reduktion
vorliegt.
4. Bewertung
a) Beobachtungsbogen während der Arbeit: 50%
gut : 2 Punkte
i.O. : 1 Punkt
mangelhaft : 0 Punkte
b) Prüfung: 50%
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 4
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Beobachtungskarte für die ganze Klasse
- ungenügend
o in Ordnung
+ gut
Schülergruppe Posten Selbst- Sauberkeit, konzentriertes Zusammen- Bemerkungen
ständigkeit Exaktheit Arbeiten arbeit
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 5
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Metalle - Übersicht
Es gibt mehr als 80 verschiedene Metalle. Sie bilden eine Stoffklasse mit gemeinsamen
Eigenschaften und Merkmalen, die einerseits auf die Anordnung der Atome zurückzuführen
sind und andererseits auf die Art und Weise wie diese Atome miteinander „verknüpft“ sind.
Die Atomverbände bilden regelmässige Gitter.
Gemeinsame Eigenschaften und Merkmale:
Typisch metallischer Glanz
Undurchlässig für Licht
Fest bei Raumtemperatur, Ausnahme Quecksilber (Hg)
Leiten die Wärme gut
Leiten den elektrischen Strom gut
Gut verformbar
Grosse Festigkeit
Trotz der gemeinsamen Eigenschaften und Merkmale unterscheiden sich die verschiedenen
Metalle voneinander.
Jedes Metall hat seine typische Dichte. Deshalb teilt man die Metalle in
Leichtmetalle ( 5 g/cm3)ein.
Beispiele für Leichtmetalle: Magnesium (Mg), Aluminium (Al)
Beispiele für Schwermetalle: Platin (Pt), Gold (Au), Blei (Pb), Silber (Ag)
Gewisse Metalle laufen nicht so leicht an. Sie oxidieren weniger als andere. Sie rosten
auch nicht. Deshalb werden Metalle unterteilt in:
Edelmetalle: Je edler ein Metall ist, desto geringer ist sein Bestreben, sich mit Sauerstoff zu
verbinden. Edelmetalle sind die einzigen Metalle, die in der Natur rein (gediegen,
elementar) vorkommen. Beispiele: Gold, Silber, Platin.
Halbedelmetalle: Sie bilden eine schützende Oxidschicht, Beispiel: Kupfer (Cu).
Unedle Metalle: Je unedler ein Metall ist, desto intensiver verbindet es sich mit Sauerstoff.
Beispiele: Aluminium, Magnesium, Zink (Zn), Eisen (Fe).
AluminiumMagnesiumZinkEisenKupferSilberGoldPlatin
(unedle Metalle) (Edelmetalle)
Silber und Kupfer leiten den Strom besonders gut.
Viele Werkstoffe aus Metall sind nicht rein, sondern Legierungen. Legierungen sind
Metallmischungen aus zwei oder mehreren verschiedenen Metallen. Legierungen weisen
meistens bessere Eigenschaften auf als die reinen Metalle.
Häufige Legierungen:
Bronze: Kupfer und Zinn Messing: Kupfer und Zink
Rotgold: Gold und Kupfer Weissgold: Gold, Silber und Nickel
Stahl: Eisen und Kohlenstoff < 1,7% Edelstahl: Eisen, Chrom, Nickel und andere
Konstantan: Kupfer und Nickel Lötzinn: zum Beispiel Zinn und Blei
Nichtmetalle – Übersicht
Stoffe wie Kohlenstoff (C), Schwefel (S) oder Phosphor (P) zeigen zwar einige, aber nicht alle
Eigenschaften der Metalle. Deshalb werden sie nicht der Stoffklasse der Metalle zugeordnet.
Sie bilden eine eigene Stoffklasse, die Nichtmetalle. Sie umfasst viel weniger Elemente als die
Stoffklasse der Metalle. Nichtmetalle haben im Gegensatz zu den Metallen kaum
gemeinsame Eigenschaften. Die meisten leiten den elektrischen Strom nicht. Einige sind bei
Raumtemperatur fest, andere gasförmig, Brom (Br) ist flüssig. Die Elemente Fluor (F), Chlor (Cl),
Brom und Jod(J) reagieren mit Metallen zu Salzen. Sie heissen deshalb „Salzbildner“
(Halogene).
Kohlenstoff, Schwefel und Phosphor sind feste Nichtmetalle. Jedes von ihnen tritt in
verschiedenen Erscheinungsformen auf. Die verschiedenen Erscheinungsformen
unterscheiden sich nicht in der Art ihrer kleinsten Teilchen, sondern nur wie diese zueinander
angeordnet sind.
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 6
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Posten 1A Aluminium Al
Aluminium kommt in der Natur nur in Verbindungen vor. Bauxit ist der wichtigste Ausgangsstoff
für die Herstellung von Aluminium. Aus Bauxit wird zuerst Aluminiumoxid Al 2O3 gewonnen.
Durch Elektrolyse von geschmolzenem Aluminiumoxid erhält man das gesuchte Metall.
Aluminium ist ein Leichtmetall und wird verwendet für
Verschiedene Gebrauchsgegenstände, Verpackung, Flugzeugbau, Fahrräder, Autofelgen,
Fensterrahmen
Demonstrationsmaterial: Bauxit
Versuch: Dichtebestimmung von Aluminium
Material: Kunststoff-Messzylinder 100 ml, Waage, Aluminiumprofile
Durchführung:
a. Wiege ein Stück Aluminium
b. Bestimme das Volumen durch Eintauchen in einen mit Wasser auf
eine bestimmte Höhe gefüllten Messzylinder.
c. Berechne die Dichte in g/cm3
Masse: ____________ Gramm
Volumen: ____________ cm3 oder ml
Dichte: ca. 2,7 g/cm3
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 7
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Posten 1B Aluminium Al
Versuch: Aluminium brennt
Material: Sehr feines Aluminiumpulver, Spatel, Aluminiumblech, Zange, Stricknadel,
Brenner, Schutzbrille
Ausführung: Falte ein Blatt Papier in der Mitte und gib mit dem Spatel ganz wenig
Aluminiumpulver in den Falt. Blase vorsichtig das Aluminiumpulver in die
Flamme des Brenners. Schutzbrille nicht vergessen!
Beobachtung: Das Aluminiumpulver verglüht mit grellweissen Funken
Halte mit der Zange einen Streifen
Aluminiumblech in die heisse Flamme. Das
Aluminium schmilzt, aber es tropft nicht ab. Eine
zähe Oxidschicht hält die Flüssigkeit wie in einem
Säckchen fest. Beim Anstechen mit einer Nadel
tropft das Metall ab.
Anwendung: Die Oxidschicht schützt das Aluminium vor dem Sauerstoff und vor dem
Wasser. Darum kann es für Folien oder für Fassadenverkleidungen eingesetzt
werden.
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 8
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Posten 1C Aluminium Al
Versuch: Aluminium im Haushalt
Material: Alufolie, Salzsäure verdünnt (10%), Pinzette, 1 Becherglas 100 ml
Durchführung: Fülle das Becherglas ungefähr 2 cm hoch mit Salzsäure. Lege mit der Pinzette
in Stück dünne Alu-Folie hinein. - Vergleiche mit den Alu-Folien, die schon seit
einem Tag in Waschmittel-Lauge, beziehungsweise in Essig eingelegt sind.
Beobachtung: Die Alu-Folie löst sich rasch auf; dabei bilden sich Gasblasen. Die Salzsäure
verfärbt sich gräulich. Die im Waschmittel und Essig eingelegten Alu-Folien
haben sich kaum verändert.
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 9
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Posten 2A Magnesium Mg
Magnesium ist ein sehr unedles Leichtmetall. Es kommt in der Natur nicht elementar vor. Es
wird durch Elektrolyse eines geschmolzenen Magnesiumsalzes gewonnen.
Eigentlich ist Magnesium ein silberglänzendes Metall. Es reagiert aber langsam mit dem
Luftsauerstoff und wird unansehnlich grau.
Magnesium wird verwendet für
den Flugzeugbau, vielseitiger Werkstoff,
Versuch: Magnesium brennt!
Material: Magnesiumband, Tiegelzange, feuerfeste Unterlage, Brenner, Schutzbrille
Durchführung: Nimm ein ca. 5 cm langes Magnesiumband und halte es mit der Tiegelzange
kurz in die Brennerflamme. Nimm nach der Entzündung das Magnesium aus
der Flamme.
Beobachtung: Das Magnesiumband brennt mit greller weisser Flamme auch ohne weitere
Wärmezufuhr durch die Flamme weiter. Es bleibt weisse "Asche" zurück.
Reaktionsgleichung: Magnesium + Sauerstoff Magnesiumoxid
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 10
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Posten 2B Magnesium Mg
Versuch: Wasser wird von Magnesium gespalten (Aus Rentzsch: Anorg. Chemie)
(Eventuell Demonstrationsversuch)
Material: Stativ mit Klemme, Brenner, feuerfeste Unterlage, grosses Reagenzglas,
Gummistopfen mit 1 Loch und eingeführter Glasdüse, Spritzflasche, Kerze,
Holzklotz, Sand, Glaswolle, Schmirgelpapier, Magnesiumband, Schutzbrille,
Glasstab
Durchführung:
a. In das Reagenzglas füllt man ca. 3 cm
3 2 1 hoch Sand (1) und befeuchtet ihn mit
dem Wasser aus der Spritzflasche. An den
Sand schiebt man mit einem Glasstab
einen kleinen Bausch Glaswolle (2).
b. Ein ca. 10 cm langes Magnesiumband
wird blank geschmirgelt und doppelt
gefaltet. Das Band (3) schiebt man so in
das Reagenzglas, dass es knapp vor der
Glaswolle flach am Glas aufliegt.
c. Man verschliesst das Reagenzglas mit dem Stopfen samt der Glasdüse und fixiert es
waagrecht am Stativ. Ca. 2 cm vor der Glasdüse steht eine brennende Kerze.
d. Der feuchte Sand wird mit grosser Brennerflamme solange erhitzt bis aus der Glasdüse
Wasserdampf austritt. Nun erhitzt man das Magnesiumband bis es aufglüht. Man geht mit
der Brennerflamme zurück zum Sand und sorgt für Nachschub von Wasserdampf
Reaktionsgleichung:
Magnesium + Wasser Magnesiumoxid + Wasserstoff
Mg + H2 O MgO + H2
Es handelt sich bei der obigen Reaktion um eine Redoxreaktion;
Magnesium wird dabei oxidiert
Wasser wird dabei reduziert
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 11
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Posten 3 Kupfer Cu
Kupfer kann elementar vorkommen. Meistens findet man Kupfer in der Natur aber als
Verbindung mit dem Schwefel (Kupfersulfid).
Kupfer besitzt nach Silber die beste Leitfähigkeit für Wärme und elektrischen Strom. Es wird
hauptsächlich mit Zink, Zinn oder Aluminium zusammengeschmolzen, d.h. legiert. Heute
bezeichnet man alle Kupferlegierungen mit mehr als 60% Kupfer als Bronzen. Eine Ausnahme
bilden die Kupfer/Zink-Legierungen, die als Messing bezeichnet werden.
Dichte von Kupfer: 8,92 g/cm3
Schmelztemperatur: 10830 C
Kupfer wird verwendet für: Dachabdeckungen, Regenrinnen, Gas- und Wasserleitungen,
Elektrokabel, Blitzableiter
Demonstrationsmaterial: Kupferblech, Messing, Bronze
Versuch: Kupferoxid wird reduziert (Rentzsch)
Material: Stativ mit Klemme, feuerfeste Unterlage, Reagenzgläser, Spatel, Kupfer-II-oxid
CuO, Eisenpulver, weisses Papier, Zeitungspapier, Hammer
Durchführung: In ein Reagenzglas füllt man 2 Spatel schwarzes Kupferoxid und 1 Spatel
Eisenpulver und vermischt das Ganze durch Schütteln. (Ca. 1 cm Gemisch)
Das Reagenzglas wird schräg im Stativ fixiert und mit der heissen
Brennerflamme einige Minuten erhitzt. Wenn die Reaktion einsetzt, kann man
den Brenner abstellen.
Nach dem Erkalten des Reagenzglases wird der Inhalt auf das weisse Papier
geschüttet. Löst sich der Inhalt nicht vom Glas wird das Ganze in
Zeitungspapier eingeschlagen und mit dem Hammer zerschlagen.
Reaktionsgleichung: Kupferoxid + Eisen Kupfer + Eisenoxid
Überlege: Gibt es einen Unterschied im Ablauf der Reaktion, wenn man anstelle von
Eisen Zink verwendet?
Die Reaktion läuft schneller ab, weil Zink das grössere Bestreben hat, sich mit
Sauerstoff zu verbinden. Zink ist unedler als Eisen.
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 12
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Posten 4A Silber Ag
Silber ist ein weissglänzendes Metall. Silber findet man in der Natur elementar (gediegen) oder
in Verbindungen.
Silber wird verwendet für:
die Herstellung von Filmen und Fotopapier, Schmuck, medizinische Geräte, Elektrotechnik,
Essbesteck, Münzen
Silber zählt zu den Edelmetallen. Was heisst das?
Silber verbindet sich schlecht mit Sauerstoff
Silber ist teuer. Suche in der Tageszeitung den aktuellen Silberpreis pro Kilogramm.
CHF 280.-- (Stand: 04. März 2000)
Versuch: Silberoxid wird in die Elemente zerlegt
Material: Reagenzglas mit Halter, Brenner, Doppelspatel, Silberoxid
Durchführung : Gib eine Spatelspitze schwarzes Silberoxid in das Reagenzglas und erhitze es
vorsichtig. Es entsteht weisses Silbermetall und Sauerstoff.
Fragen: Wie kann man den Sauerstoff nachweisen?
mit einem glimmenden Holzspan
Die Aufspaltung von Silberoxid heisst Reduktion
Braucht es für die Aufspaltung Wärme oder gibt sie Wärme ab?
Es wird Wärme benötigt
Die Aufspaltung ist eine exotherme/endotherme chemische Reaktion.
endotherm
Die Aufspaltung des Silberoxids ist einfach, weil
sie ohne Reduktionsmittel abläuft.
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 13
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Posten 4B Silber Ag
Versuch: Der Silberspiegel im Reagenzglas
Der nachstehende Versuch soll zeigen, dass der sauerstoffhungrige Traubenzucker ein Metall
auch vollständig aus seiner chemischen Verbindung zu befreien vermag.
Material: 2 saubere Reagenzgläser (eines davon neu), Halter, Silbernitrat (5 g in 100 ml
destilliertem Wasser gelöst), Brenner
Traubenzucker, Salmiakgeist, Natronlauge, Salpetersäure (konzentriert)
Durchführung:
Wir verwenden hierzu eine Silberverbindung, nämlich Silbernitrat.
Ein noch nicht benütztes, sauberes Reagenzglas wird 2 cm hoch
mit der Silbernitratlösung gefüllt und ein paar Tropfen Natronlauge
zugegeben, bis ein Niederschlag entsteht. Fügen wir nun ein paar
Tropfen Salmiakgeist hinzu, so löst sich dieser Niederschlag wieder
auf.
In ein anderes Reagenzglas geben wir eine kleine Messerspitze
Traubenzucker, giessen etwas destilliertes Wasser nach und
mischen 2 cm hoch davon zur Silberlösung. Erwärmen wir nun diese
langsam und vorsichtig über der Flamme, so bildet sich an der
Wandung des reinen Reagenzglases, soweit sie von der Flüssigkeit
bedeckt ist ein prächtiger Silberspiegel. Das metallische Silber wird
durch den Traubenzucker aus seiner Verbindung befreit. Auf
ähnliche Weise wird das Glas unserer Spiegel versilbert.
Zeig dein Resultat der Lehrperson!
Der Silberbelag lässt sich mit ein paar Tropfen Salpetersäure, die wir
der Wandung des Reagenzglases entlang fliessen lassen,
entfernen.
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 14
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Posten 5 Blei Pb
Blei kommt in der Natur nur in Form von Verbindungen vor, vorwiegend als Oxid oder Sulfid.
Blei ist ein bläulich-graues , weiches Schwermetall. Es reagiert an der Luft mit Sauerstoff. Die
entstehende Oxidschicht schützt das Metall vor weiteren Reaktionen. Blei und
Bleiverbindungen sind ziemlich giftig und führen zu Blutarmut, Gelenkerkrankungen, etc.
Schmelztemperatur: 3270 C
Blei wird verwendet für:
Dachabdeckungen, Ballast an Taucherausrüstungen, Akkumulatoren im Auto, Bleischürzen
als Schutz vor gefährlichen Strahlungen, Lötmetall
Versuch: Blei als Bleistift
Im 14. Jahrhundert wurden mit Bleistiften Zeichnungen angefertigt. Heute sind die
Bleistifte aus Kohlenstoff, d.h. aus Graphit.
Material: Bleistück
Durchführung: Ritze Blei mit dem Fingernagel.
Nimm das Stück Blei und schreibe damit auf die nächste Zeile deinen Namen!
Beobachtung: Blei ist sehr weich, mit dem Fingernagel kann man feine Rillen ziehen
Versuch 2: Dichtebestimmung von Blei
Material: Bleiwürfel, Massstab, Waage
Durchführung: Volumen: _______________cm3 oder ml
Masse: _______________ g
Dichte: 11,34 g/cm3
Versuch 3: Bleigiessen
Material: Blei, Porzellantiegel, Tondreieck, Brenner, Becherglas 400 ml, Tiegelzange
Durchführung: Erhitze eine kleine Menge Blei und giesse das flüssige Metall in das mit Wasser
gefüllte Becherglas. Deute die entstehenden Figuren.
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 15
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Posten 6A Eisen Fe
Eisen ist das wichtigste Schwermetall. Es kommt fast ausschliesslich in Form von Oxiden und
Sulfiden vor. Im Hochofen werden die Eisenoxide mit Kohlenstoff reduziert. Gusseisen ist spröd
und sehr hart. Es enthält noch sehr viel Kohlenstoff. Stahl ist hart, aber verformbar. Er enthält
weniger als 1,7% Kohlenstoff.
Eisen wird verwendet für
verschiedene Werkstoffe und Werkzeuge, Maschinenteile, Eisenbahnschienen, Brückenbau,
Armierungsstahl, Fahrzeugbau,
Versuch 1: Eisen ist magnetisch
Material: Flasche mit Eisenpulver, Stabmagnet, verschiedene Metalle
Durchführung: Sortiere die vorliegenden Metallstücke ohne Magnet in eisenhaltige und in
nichteisenhaltige Metalle. Überprüfe deine Einteilung mit Hilfe des Magneten.
Beobachtung: Eisen (und Nickel) werden vom Magneten angezogen
Halte den Magneten an die Glaswand der Flasche mit dem Eisenpulver. Das
Eisenpulver ordnet sich längst der magnetischen Kraftlinien an.
Versuch 2: Verbrennt Eisen?
Material: Eisenpulver, Blatt Papier, Spatel, Brenner
Durchführung: Falte ein Blatt Papier in der Mitte und gib mit dem Spatel ganz wenig
Eisenpulver in den Falt. Blase vorsichtig das Eisenpulver in die Flamme des
Brenners.
Beobachtung: Eisen verbrennt mit leuchtend hellroter Flamme
Anwendung: Eisenteile werden mit dem Schneidbrenner zerteilt. Das Eisen wird dabei
erhitzt unter Zufuhr von Sauerstoff. Dabei verbrennt das Eisen.
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 16
Elemente-Werkstatt LÖSUNGEN
Posten 6B Eisen Fe
Versuch 3: Beeinflusst das Verbrennen von Eisen das Gewicht? (Streiff)
Material: Waage mit Gewichtssatz, frische Taschenlampenbatterie, Drahtstück, Eisenwolle
(ohne Seifenzusatz!).
Durchführung: Befestige die Eisenwolle, die ganz locker sein muss, mit dem Drahtstück an der
Waage. Lege Gewichte auf, damit der Zeiger Null anzeigt. Entzünde die
Eisenwatte mit der Batterie.
Beobachtung:
Die brennende Eisenwolle wird schwerer.
Frage: Ändert sich das Gewicht? Formuliere eine Hypothese.
Bei der Verbrennung verbindet sich das Eisen mit Sauerstoff. Es kommt ein zusätzlicher Stoff
dazu.
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 17
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Posten 7A Zink Zn
Zink kommt in der Natur als Sulfid vor. Durch Erhitzen an der Luft entsteht aus dem Sulfid ein
Oxid, welches durch Reduktion zum bläulichweissen Metall umgeformt wird.
Schmelzpunkt: 4200 C
Zink wird verwendet für Bauteil in Batterien und Monozellen, Beschichtung von Eisen
(verzinken) als Rostschutz (Abdeckungen, Dachrinnen, Elektromasten)
Reaktionsgleichung: Zinkoxid + Magnesium Zink + Magnesiumoxid
Versuch: Zinkoxid wird durch Magnesium reduziert. (Rentzsch)
Material: Stativ mit Klemme, feuerfeste Unterlage, Brenner, Reagenzgläser, Spatel,
Magnesiumpulver, Zinkoxid.
Durchführung: Eine Spatelspitze Magnesiumpulver und 2 Spatelspitzen Zinkoxid werden in ein
schwer schmelzbares Reagenzglas gegeben und durch Schütteln gut
vermischt. Das Reagenzglas wird leicht geneigt im Stativ fixiert. Man hält den
Brenner in der Hand und erhitzt das Gemenge mit der Flamme. Dazu bewegt
man den Flammenkegel hin und her.
Beobachtung: Beim Erhitzen färbt sich das Gemenge gelb. Gegen Ende des Erhitzens erfolgt
eine heftige Reaktion.
Frage: Könnte man ausser Magnesium noch andere Metalle einsetzen? Begründe!
Aluminium. Es ist unedler als Magnesium und zeigt ein grösseres Bestreben
sich mit Sauerstoff zu verbinden.
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 18
Elemente-Werkstatt LÖSUNGEN
Posten 7B Zink Zn
Versuch: Zink reagiert gern mit Säuren
Material: Reagenzgläser mit Stopfen und ausgezogenem Glasrohr, Spatel,
Zinkgranulat, Essig, Salzsäure (10%), Zündhölzer
Durchführung: Gib mit dem Spatel wenig Zink in ein Reagenzglas und fülle ca. 2 cm hoch
Essig ein.
Beobachtung: Es bilden sich wenige kleine Gasblasen
Wiederhole nun den Versuch mit Salzsäure anstatt
Essig. Versuche das entstehende Gas vorsichtig zu
entzünden. Welches Gas könnte es sein?
Wasserstoff
Mit der stärkeren Salzsäure HCl kann soviel Wasserstoffgas erzeugt werden, dass an der Spitze
des Glasrohrs der Wasserstoff entzündet werden kann. Als weiteres Produkt entsteht
Zinkchlorid.
Reaktionsgleichung: Zink + Salzsäure Zinkchlorid + Wasserstoff
2 Zn + 2 HCl 2 ZnCl + H2
Versuch 2: Zink reagiert gern mit Schwefel (Lehrerversuch, eventuell im Freien)
Material: Becherglas 50 ml, Spatel, Waage, Dreibein mit Keramik-Drahtnetz, Zündhölzer,
Eisendraht, Brenner
Durchführung: 8 Gramm Zink und 4 Gramm Schwefel werden im Becherglas abgewogen
und gut vermischt. Die Mischung wird auf eine feuerfeste Unterlage
geschüttet und mit einem glühenden Draht entzündet.
Reaktionsgleichung: Zink + Schwefel Zinksulfid
Wenn Elemente sich verbinden, heisst die Reaktion Synthese
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 19
Elemente-Werkstatt LÖSUNGEN
Posten 8A Schwefel S
Schwefel findet man in elementarer Form in Vulkangebieten. Je nach Temperatur kommt der
Schwefel in verschiedenen Formen vor. Schwefel dient zur Herstellung verschiedener
Grundstoffe wie Schwefelsäure, etc. und zum Vulkanisieren von Gummi. Dabei wird der
klebrige Kautschuk in elastischen Gummi umgewandelt. Im Weinbau dient Schwefel als
Schädlingsbekämpfungsmittel.
Suche weitere Anwendungen von Schwefel:
Gegen Hautkrankheiten (zum Beispiel schwefelhaltige Seifen), Schwefelfarbstoffe
(ultramarinblau), wirkt abführend (in Mineralwasser)
Versuch 1: Die Eigenschaften von Schwefel
Material: Schwefelpulver, Reagenzglas, Spritzflasche mit Wasser
Durchführung: Untersuche folgende Eigenschaften:
Geruch: leicht schweflig (wie faule Eier)
Gib eine Spatelspitze Schwefelpulver in ein Reagenzglas, giesse
ungefähr 4 cm Wasser hinzu und schüttle kräftig.
Beobachtung: Schwefel ist nicht wasserlöslich und leichter als
Wasser. (Er schwimmt oben auf)
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 20
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Posten 8B Schwefel S
Versuch 2: Die Erscheinungsformen von Schwefel (Streiff)
Material: Reagenzglas, Spatel, Brenner, Schwefelpulver oder Stangenschwefel,
Becherglas 250 ml
Durchführung: Fülle das Reagenzglas zu einem Drittel mit Schwefelpulver. Erwärme sehr
langsam unter Schütteln. Stelle die Flamme am Anfang sehr klein. Beobachte
die Farb- und Zustandsänderungen. Nimm das Reagenzglas zum Beobachten
aus der Flamme.
Farbe: Zustand:
gelb Pulver
cognacfarbig schmilzt
braun geschmolzen
Wenn aller Schwefel geschmolzen ist, erhitze die dünnflüssige Schmelze sehr
stark. Giesse am Schluss die heisse flüssige Masse schnell in das mit Wasser
gefüllte Becherglas. Fische den Schwefel mit dem Spatel heraus. Beschreibe
den Zustand:
Zuerst zäh, dann langsam erstarrend
Bewahre den Schwefel auf. Beobachte ihn während 15 Minuten. Beschreibe
die Änderungen.
Der zähflüssige, braune Schwefel wird wieder hart und gelb.
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 21
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Posten 8C Schwefel S
Versuch 3: Wir stellen Schweflige Säure her
Material: ca. 1/2 Erbsengrösse Stangenschwefel (S), Sauerstoff (O2) ab Flasche, Brenner,
Standglas, Uhrglas, Verbrennungslöffel
Ausführung:
1. Standglas ca. 1 cm hoch mit destilliertem Wasser (H 2O) füllen,
nur einige Körnchen Kaliumpermanganat dazugeben und gut
auflösen lassen, damit sich das Wasser gleichmässig einfärbt.
2. Standglas sorgfältig mit Sauerstoff auffüllen und sofort mit dem
Uhrglas zudecken.
3. Schwefel auf den Verbrennungslöffel geben, in der
Brennerflamme entzünden, sofort ins Standglas halten und
dieses soweit möglich zudecken, damit das beissende Gas
nicht in die Atmungsluft gelangt! Warten bis der Schwefel restlos
verbrannt ist.
4. Nach ca. 1 Min. den Löffel herausnehmen, in Wasser legen und
das Standglas sofort wieder verschliessen. Bewege nun das
Wasser im Standglas leicht und beobachte was passiert.
5. Lass das restliche Gas ausserhalb des Schulzimmers ins Freie entweichen.
6. Prüfe nun das Wasser auf den pH-Wert. Was stellst du fest?
2. Auswertung
Beschreibe, wie der Schwefel verbrennt (von Anfang an!)
Brennt mit bläulicher Flamme. Der Schwefel schmilzt und erscheint glasklar.
Beschreibe, das Verbrennungsprodukt Schwefeldioxid:
Stechend riechendes Gas
Welche Wirkung hat das Schwefeldioxidgas auf das angefärbte Wasser?
Das Wasser wird entfärbt.
pH-Wert des Wassers: ca. 3 - 4
Feststellung:
leicht sauer (Schweflige Säure: H2SO3)
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 22
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Posten 9 Chlor Cl
Chlor kommt in der Natur nie in elementarer Form vor. Chlor ist ein gelbgrünes, giftiges Gas
von stechendem Geruch. Es ist sehr reaktionsfähig und verbindet sich gern mit Metallen.
(eventuell Lehrerversuch)
Er wird verwendet für
Desinfektionsmittel für Wasser (Trinkwasser, Hallenbäder), Bleichmittel für Stoffe und
Papier, chemische Industrie (PVC, Salzsäure), Kampfgas (1915)
Versuch 1: Wir stellen Chlorgas her durch Elektrolyse
Material: U-Rohr, 2 Graphitstäbe mit Stopfen, Kabel, Batterie 4,5 Volt, Salzsäurelösung
(HCl-Lösung, 10%)
Durchführung: Man füllt die verdünnte Salzsäure in das U-Rohr, steckt die Elektroden in die
Flüssigkeit und verbindet die Elektroden mit der Taschenlampen-
+ - batterie. Die Salzsäure wird aufgespalten in ihre Elemente, nämlich
H und Cl.
Rieche an den Öffnungen. An welchem Pol entsteht Chlor?
Cl am Plus-Pol / am Minus-Pol entsteht H2
Chlor Wasserstoff
Wie nennt man die Aufspaltung einer Verbindung in die
verschiedenen Elemente?
Synthese
Als Cl / H2 Gemisch explosiv! (Chlorknallgas)
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 23
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Posten 10A Kohlenstoff C
Kohlenstoff tritt in der Natur in elementarer Form als Graphit und als Diamant auf. Russ ist fein
verteilter Graphit.
Eigenschaften und Verwendung von:
Graphit: Grauschwarz, sehr weich, Kohle-Elektroden, Bleistiftminen, Schmiermittel,
Moderator in Atomreaktoren
Diamant: farblos, sehr hart, Nichtleiter, Metallbearbeitungswerkzeuge, Diamantlager,
Schmuckgegenstände
Kohlenstoff ist ein reaktionsträges Element. Bei höherer Temperatur reagiert es mit Sauerstoff
und bildet Kohlendioxid CO2. Erdöl enthält Verbindungen von Kohlenstoff mit Wasserstoff. Sie
werden deshalb Kohlenwasserstoffe genannt.
Versuch: Fein verteilter Kohlenstoff kann Farbstoffe aufnehmen (=Aktivkohle)
Material: 2 Erlenmeyer 250 ml, 1 Trichter mit Faltenfilter, Farblösung (z.B. Malachitgrün,
Methylenblau, Coca, Randensaft, etc), Aktivkohle , Spatel
Ausführung: In den einen Erlenmeyer gibt man zur Hälfte Wasser und färbt mit sehr wenig
Farbstoff leicht an. Nun gibt man einige Spatel Aktivkohle zu und schüttelt, bis
die Farbe verschwunden ist. Anschliessend wird in den zweiten Erlenmeyer
filtriert.
Beobachtung: Die Flüssigkeit entfärbt sich nach einigen Minuten und wird von der Kohle
schwärzlich. Nach dem Filtrieren ist das Wasser wieder klar.
Merke:
Aktivkohle wird aus verkohlten Pflanzen- oder Tierkörpern gewonnen. Sie besteht aus
Körnern mit zahlreichen feinen Rillen und Kanälchen. Die winzigen Aktivkohlestäubchen
sind also schwammige Gebilde mit vielen Hohlräumen. Sie haben eine besonders grosse
Oberfläche, an der viele Stoffe zäh haften bleiben. Das Haften eines Stoffes an der
Oberfläche eines Feststoffes nennt man Adsorption.
Übrigens: 1 g hochwertige Aktivkohle besitzt eine Oberfläche von ca. 1'000 m 2. Das
entsprich der Grundfläche von 10 Schulzimmern!
Mit Aktivkohle lässt sich nicht nur Wasser reinigen. Man verwendet Aktivkohle auch in Filtern
von Dampfabzügen, Gasmasken und ... Schuheinlagen!
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 24
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Posten 10B Kohlenstoff C
Versuch : Welche Stoffe enthalten Kohlenstoff?
Material: Porzellanschalen, Reagenzgläser, Reagenzglashalter, Zündhölzer, Brenner,
Kerzen, Zucker, Heizöl, Fett, Kunststoff, Kreide
Durchführung: Versuche mit jeweils ungefähr 1 cm3 der obenstehenden Stoffe durch Erhitzen
oder durch Anzünden herauszufinden, ob der betreffende Stoff Kohlenstoff in
seiner schwarzen Form enthält. Kreuze in der Tabelle die entsprechende Spalte
an. (eventuell Demo-Versuche)
Beachte: Achte auf gute Lüftung. Einige Stoffe bilden Rückstände, die du fast nicht mehr
entfernen kannst. Erhitze also nicht mehr als nötig und reinige den Arbeitsplatz
wieder.
Stoff enthält Kohlenstoff enthält keinen Kohlenstoff
Kerzenwachs X
Zucker X
Heizöl X
Fett X
Kunststoff (Zeigetasche) oder X
Kunststoff (alter Kugelschreiber) X
Kunststoff (Acrylglasresten) X
Kreide X
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 25
Elemente-Werkstatt LÖSUNGEN
Posten 11A Kohlendioxid C02
Kohlendioxid ist ein farbloses und geruchloses Gas. Unter erhöhtem Druck kann es verflüssigt
und in schwarzen Stahlflaschen transportiert werden. Lässt man flüssiges Kohlendioxid
austreten, so entsteht Trockeneis, das als Kühlmittel verwendet wird. Getränke enthalten
ebenfalls Kohlendioxid, welches das Getränk angenehm säuerlich und haltbar macht.
Die Pflanzen brauchen Kohlendioxid zur Produktion von Traubenzucker. (Photosynthese)
Der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre ist in den letzten Jahren stark gestiegen, wegen der
Verbrennung von Erdölprodukten. Dadurch vermindert sich die Abstrahlung von Wärme ins
Weltall. Die Durchschnittstemperatur auf unserer Erde steigt (Treibhauseffekt). Dies kann unser
Klima durcheinander bringen und der Landwirtschaft schaden.
Versuch: Nachweis von Kohlendioxid in der Atemluft
Material: Reagenzglas, Glasrohr, Kalkwasser Ca(OH)2
Durchführung: Fülle das Reagenzglas zu einem Drittel mit Kalkwasser. Blase behutsam und
anhaltend durch das Glasrohr mit dem Kalkwasser.
Beobachtung:
Das Wasser wird weisslich trüb
Erklärung: Unsere Nahrung enthält Kohlenstoff, welcher in unserem Körper zu
Kohlendioxid verbrannt und durch die Atmung ausgeschieden wird.
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 26
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Posten 11B Kohlendioxid C02
Versuch : Reaktion von Salzsäure und Kalk (Raaf)
Material: Tropftrichter, Erlenmeyerkolben, Auffanggläser, Salzsäure halbkonzentriert,
Kalksteine oder Marmor, Schneckenhäuschen, Kreide, Glimmstab,
Zündhölzer, Glasröhrchen, Kunststoffschlauch, Unterlage
Durchführung: In den Erlenmeyerkolben gibt man kleine Stücke Kalkstein. Aus dem
Tropftrichter lässt man langsam die Salzsäure herunter tropfen.
Führe nach ungefähr 5 Minuten eine brennende Kerze in das Auffangglas
(siehe Bild).
Beachte: Salzsäure ist gefährlich
Schutzbrille tragen
Vorsichtig arbeiten
Kleine Mengen Säure verwenden
Beobachtung:
Die Kalksteine lösen sich unter "Sprudeln" auf. Eine brennende Kerze erlischt. Im
Auffangglas ist Kohlendioxid entstanden, das sich im Standglas sammelt (schwerer als Luft).
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 27
Elemente-Werkstatt LÖSUNGEN
Posten 11C Kohlendioxid C02
Versuch 1A: Eigenschaften von Kohlendioxid
Material: Becherglas, Zündhölzer, Kerze mit Drahthalter, Kohlendioxid
Durchführung: Fülle in ein hohes Becherglas etwas Kohlendioxyd aus der Stahlflasche. Führe
nun die brennende Kerze in das Becherglas. Du kannst so den Pegel des
Kohlendioxidgases bestimmen.
Aufgabe: Zähle zwei Eigenschaften von Kohlendioxid auf.
oder
Versuch 2B: Eigenschaften von Kohlendioxid
Material: Becherglas, Zündhölzer, Kerze, Kohlendioxid
Durchführung: Stelle eine brennende Kerze in ein Becherglas. Giesse aus einem zweiten
Becherglas Kohlendioxid hinzu.
CO2
Beobachtung:
Die Flamme erlischt. Das schwere Kohlendioxid verdrängt den Sauerstoff der Luft.
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 28
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Glossar zur Elemente – Werkstatt
Adsorption, adsorbieren Stoffe haften an der Oberfläche eines anderen Stoffes
Analyse Zerlegung einer Verbindung in die Elemente
Bauxit wichtigstes Aluminiumerz, benannt nach dem ersten Fundort Les
Baux in Frankreich
chemische Reaktion eine Umwandlung von Stoffen, bei der aus den Ausgangsstoffen
neue Stoffe gebildet werden. Chem. Reaktionen sind stets von
einer Energieumwandlung begleitet
Dichte eine charakteristische Eigenschaft der Stoffe: Quotient aus
Masse (g) und Volumen (cm3), bei Gasen g/l (dm3)
Edelgase Sie sind besonders reaktionsträge: Helium (He), Neon (Ne),
Argon (Ar),... Sie bilden im Periodensystem die VIII Hauptgruppe
Edelmetalle Metalle, die sich nicht oder nur schlecht mit Sauerstoff
verbinden: Platin (Pt). Gold (Au), Silber (Ag)
Elektroden Übergangsstellen in elektrischen Stromkreisen von meist
metallischen Leitern in Flüssigkeiten oder Gasen.
Elektrolyse Zerlegung einer chem. Verbindung mit Hilfe elektrischer Energie
elementar als reines Element in der Natur vorkommend
endotherm bei einer chem. Reaktion wird Wärme aus der Umgebung
aufgenommen
exotherm bei einer chem. Reaktion wird Wärme frei
gediegen wie elementar, als reines Element in der Natur vorkommend
H2 Wasserstoffmolekül
H 2O Wassermolekül
Halogene eine Elementgruppe (VII Hauptgruppe im Periodensystem), die
mit Metallen Salze bilden: Fluor (F), Chlor (Cl), Brom (Br), Iod (J)
HCl Salzsäure (Chlorwasserstoff-Gas in Wasser gelöst)
Kautschuk Milchsaft des Kautschukbaumes, Rohstoff für die
Gummiherstellung
Kohlenwasserstoffe Verbindungen aus Kohlenstoff und Wasserstoff, Erdöl und Erdgas
sind Kohlenstoff-Wasserstoff-Verbindungen
Korrosion, korrodieren chemische Veränderung an der Oberfläche fester Stoffe,
angreifen, zerstören
Legierung Gemisch aus zwei oder mehreren Metallen, das in der Schmelze
hergestellt wird
Natriumchlorid Kochsalz (NaCl)
O2 Sauerstoffmolekül
Oxid Verbindung eines Elementes mit Sauerstoff z.B Magnesiumoxid,
Eisenoxid, ...)
Oxidation, oxidieren Reaktion, bei der (sich) ein Stoff mit Sauerstoff reagiert
(verbindet)
pH-Wert Mass für die Stärke von Säuren und Laugen (Mass für den Gehalt
einer Lösung an H+ - oder OH- Ionen)
Reduktion, reduzieren Reaktion, bei der einem Stoff Sauerstoff entzogen wird
(Umkehrung einer Oxidation)
Sulfid Metalle reagieren mit Schwefel und bilden die entsprechenden
Sulfide (Zinksulfid, Eisensulfid...)
Synthese Aufbau einer Verbindung aus Elementen
vulkanisieren Kautschuk in Gummi umwandeln, Gummiteile miteinander
verbinden
ZnCl Zinkchlorid: Chem. Verbindung aus Zink und Salzsäure, dabei
wird Wasserstoff frei
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 29
Elemente-Werkstatt LÖSUNGEN
Steckbrief zu den Metallen der Elementen-Werkstatt
Name und Aussehen Verwendung Eigenschaften Vorkommen Dichte () /
Symbol Schmelztemp.
Aluminium Al weiss, glänzend im Flugzeugbau, weich, in der Natur nur in Form von 2,70 g/cm3
für Fahrräder und Leichtmetall, Aluminiumerzen: Tonerde und 660°C
Gebrauchsgegenstände widerstandsfähig Bauxit,
gegenüber grosse Vorräte im Erdboden,
Witterungseinflüssen und aufwendige und kostspielige
vielen Chemikalien, Gewinnung,
die Oxidschicht wirkt wie ein Al wurde erst vor 200 Jahren
gute Schutzhülle entdeckt
Blei Pb bläulich-weiss, Taucher befestigen an ihren sehr weich, in der Natur nur in Form von 11,34 g/cm3
glänzend Kleidern Blei zur gut verformbar, Verbindungen 327°C
Verminderung des Auftriebs, beständig an der Luft,
zur Einfassung von Schwermetall,
Glasteilen bei Glasfenstern, bildet schnell eine
Bleiakku im Auto, Oxidschicht
Bleischürzen schützen vor Achtung: Bleiverbindungen
Röntgenstrahlen, und –dämpfe sind giftig
Legierung mit Zinn dient
zum Löten von Metallen
Eisen Fe grau-weiss, meistens in der Legierung Roheisen ist hart und in der Natur ganz selten rein 7,78 g/cm3
glänzend von Stahl, spröde, (Eisenmeteorite), 1535°C
vielseitiger Werkstoff: lässt sich gut giessen, meistens als Erz (Magnetit,
Werkzeuge, Nägel, Wasser und Luft zerstört Pyrit)
Maschinenteile, Schiffsbau, Eisen: Rost (Eisenoxid) vierthäufigstes Element der
Eisenbahnschienen, Erdkruste
Armierungsstahl,
Brückenbau
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 30
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Kupfer Cu braun-rot, für Dachabdeckungen und weich, in der Natur selten rein, 8,92 g/cm3
glänzend Dachrinnen, durch die Witterung bildet meistens als Kupfererze 1083°C
Gas- und Wasserleitungen, das Kupfer eine grüne
Baustoff in der Oxidschicht,
Elektrotechnik (Kabel), zweitbester elektrischer
für Legierungen von Bronze Leiter,
und Messing leitet die Wärme sehr gut
ältestes Gebrauchsmetall,
seit ca. 10'000 Jahren
Magnesium Mg grau, matt Flugzeug – und Motorenbau weich Mg ist am Aufbau der Erdrinde 1,74 g/cm3
Magnesiumoxid, Leichtmetall beteiligt 650°C
(Magnesia) wird beim reagiert mit Sauerstoff zu
Geräteturnen verwendet Magnesiumoxid,
verbrennt mit leuchtender
Flamme
Mg ist am Aufbau des
Chlorophylls beteiligt
Silber Ag hell-grau, Elektrotechnik, Herstellung weich selten rein in der Natur 10,5 g/cm3
glänzend von Filmen und Fotopapier, bester elektrischer Leiter häufiger sind die Silbererze, 961°C
für Schmuck, med. Geräte, Sliberverbindungen sind vermischt mit Blei
Münzen, Bestecke, lichtempfindlich
silberhaltige Salben helfen
bei Hautkrankheiten
Ag schon bei den Ägyptern
vor 6000 Jahren bekannt
Zink Zn grau-weiss, Bauteil in den Batterien, weich, dehnbar, in der Natur nur als 7,14 g/cm3
glänzend für Abdeckungen und Schwermetall, Verbindung: Zinksulfid 420°C
Dachrinnen, beständig gegen (Zinkblende)
Beschichtung von Eisen als Witterungseinflüsse,
Rostschutz,
für Gehäuse von Kameras,
Autoteile,
für Legierungen mit Kupfer
Naturlehre: Aufbau der Stoffe 31
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Steckbrief zu den Nichtmetallen der Elementen-Werkstatt
Name und Aussehen Verwendung Eigenschaften Vorkommen Dichte () /
Symbol Schmelztemp.
Chlor Cl gelbgrünes Gas Desinfektion von stechender Geruch kommt nur in 2,95 g/l (dm3)
Trinkwasser und giftig, Verbindungen vor, bei 20°C
Schwimmbadwasser schwerer als Luft, Cl wird aus Kochsalz -101° C
Herstellung von Farben, reagiert mit Metallen zu (Natriumchlorid)
Arzneimitteln, Salzen, Chlor gehört zu den gewonnen,
Lösungsmitteln und „Salzbildnern“ (Halogene) Wasserstoff und Chlor in
Kunststoffen (PVC) Wasser gelöst ergibt
Salzsäure
Kohlenstoff C Zwei Diamant: geschliffen als Diamant: härtester Stoff, Diamant: elementar in der Diamant:
Erscheinungsformen: Schmuckstein, (Brilliant) leitet den el. Strom nicht, Natur, selten 3,51 g/cm3
Diamant: durchsichtig,Rohdiamanten in widerstandsfähig Bei Temperaturen zwischen
stark lichtbrechend Bohrköpfen für hartes gegenüber Chemikalien 1200°-1500° C wandelt sich
Gestein, Trennscheiben Diamant in Graphit um. Der
für Beton Vorgang lässt sich unter
Graphit: Bleistiftminen, Graphit: weich, fühlt sich hohem Druck bei 3000° C Graphit:
Graphit: grau, Schmiermittel, fettig an, umkehren. (künstliche 2,25 g/cm3
undurchsichtig Schleifkontakte für leitet den el. Strom, Diamanten).
Elektromotoren, widerstandsfähig Industriediamanten sind
Elektroden in Batterien gegenüber Chemikalien häufig künstlich
Schwefel S gelb, blassgelb, je Grundstoff in der chem. fest, häufig elementar in der 2 g/cm3
nach Erscheinungsform Industrie, verschieden je nach Natur 119° C
Sprengstoff, Erscheinungsform
Medizin, Zündhölzer
Kohlenstoff CO2 farb-, geruch- und beigemischt in schwerer als Luft, erstickt 0,03 % in der frischen Luft 1,98 g/l (dm3)
geschmackloses Gas Mineralwassern, ergibt das Feuer und 4% in der bei 20°C
einen erfrischenden löslich im Wasser, Ausatmungsluft, Entsteht -79°C
Geschmack Treibhausgas bei der Verbrennung von
In Feuerlöschern, Kohlenstoff
festes Kohlendioxid als
Trockeneis