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01.07b

Experimente für den Chemieunterricht

Mischung und Reaktion

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Lehrer
Zeitbedarf: 45 Minuten.
Kompetenz/Ziel: E: Auswahl eines geeigneten Trennverfahrens.
B: Beurteilung der Qualität verschiedener Trennverfahren und Trennbedingungen.
Vorraus-setzungen:
  1. Die Schüler kennen einige Trennverfahren: Filtrieren, Destillieren (Verdampfen), Chromatographie, Sedimentieren, Dekantieren...
  2. Chromatographie und Filtrieren sollten auch bezüglich Aufbau, Anwendungsgebiet, Funktionieren (z. B. Rolle des Laufmittels) etwas detaillierter bekannt sein.
  3. Schüler können mit Versuchsanleitungen selbständig umgehen.
Aufgabe:

Trenne die Farbstoff-Lösungen nach einem dir bekannten Verfahren.
Gehe dabei in folgenden Schritten vor:

  1. Überlege zunächst theoretisch, welche/welches Trennverfahren du einsetzen würdest.
  2. Stelle eine Liste von Chemikalien und Materialine zusammen, die du wahrscheinlich benötigst. Fordere diese von deinem Lehrer an.
  3. Führe den Trennvorgang durch und notiere deine Ergebnisse.

Die Lernenden können in Gruppen arbeitsteilig je ein selbst gewähltes Trennverfahren ausprobieren.

Material:

Chromatographie:

  • Petrischale
  • 4 Pasteurpipetten mit Hütchen
  • Schere
  • 4 Reagenzgläser, d=10mm
  • Folienstift schwarz, wasserfest

Filtration:

  • Erlenmeyerkolben, 250mL
  • Trichter
  • 2 Rundfilter, dafür
  • Stativmaterial
  • 2 Bechergläser, 100mL
  • Lupe
  • 2 Uhrgläser
  • 2 Rundfilter
Chemikalien:

zu trennende Stoffe:

  • Kaliumhexacyanoferrat(II)-Lösung c= 0,1mol/L
    CAS-Nr.: 13943-58-3
  • Eisen(III)-chlorid-Lösung
    c= 0,1mol/L
    CAS-Nr.: 7705-08-0
    H317, H319
    P280, P302+P352, P305+P351+P338
  • Brillantgrün (s)
    CAS-Nr.: 633-03-4 / C. I. 42010
    H302, H319
    P305+P351+P338

Achtung

 

 
  • Kristallviolett (s)
    CAS-Nr.: 548-62-9
    H351, H302, H318, H410
    P280, P305+P351+P338, P308+P313

Gefahr
  • Spiritus (Ethanol)
    CAS-Nr.: 64-17-5
    H225, H319
    P210, P240, P305+P351+P338, P403+P233

Gefahr

zu trennende Stoffe:

  • Wasser

 

  • Essigsäure
    w= 0,1% ; w= 1% ; w= 5%
    CAS-Nr.: 64-19-7
Vorbereitung 1: Bei der Herstellung der Farbstoff-Lösungen jeweils sehr wenig Substanz verwenden (eine kleine Spatelspitze, ca. 1mg.)
Brillantgrün in 1mL Wasser, Kristallviolett in 1mL Spiritus lösen.
Vorbereitung 2: Etwa in die Mitte eines Rundfilters ein ca. 1cm durchmessendes Loch anbringen (Wettbewerb: Wie macht man das am besten?). Um das Loch herum das zu trennende Gemisch mit der Pasteurpipette auftragen. Aus einem 2-3cm breiten Streifen des anderen Rundfilters ein Röllchen formen und als Docht durch das Loch stecken. Petrischale zur Hälfte mit Laufmittel füllen und Rundfilter (nach dem Auftragen der Gemische) so auflegen, dass der Docht eintaucht.
Durchführung 1:

Untersuche folgende "Gemische":

  • Gemisch A (Uhrglas 1): aus so viel grüner und violetter Farbstoff-Lösung bis diese blau erscheint.

  • Gemisch B (Uhrglas 2): aus Kaliumhexacyanoferrat(II)- und
    Eisen(III)-chlorid-Lösung (je ein Tropfen der Lösungen mischen).

Beobachtung 1: Nach 5-10 Minuten: Gemisch A wird aufgetrennt, Gemisch B wird nicht aufgetrennt.
Deutung 1: A ist ein Gemisch, bei B ist ein neuer Stoff aus den beiden Edukten entstanden.

 

 

 

  

  

Durchführung 2:

 


Untersuche folgende "Gemische":

  • Gemisch A (Becherglas 1): in 50mL Wasser ca. 5 Tropfen grüne und 5 Tropfen violette Farbstoff-Lösung geben, ggf. von den einzelnen Lösungen tropfenweise mehr, bis die Lösung blau erscheint.
  • Gemisch B (Becherglas 2): je 10 Tropfen der Lösungen aus Kaliumhexacyanoferrat(II) und Eisen(III)-chlorid in 50mL Wasser geben.
Beobachtung 2: Keines der "Gemische" wird auf- oder von Wasser abgetrennt.
Deutung 2: Das Trennverfahren ist ungeeignet.
Ergebnis: Welches ist das am besten geeignete Trennverfahren?
Welches Laufmittel ist das Beste?
Entsorgung: E3, E1.
Quelle: Seminar I, Didaktik der Chemie, Universität Bayreuth.
Erweiterung: Hinweise zur fachgemäßen Arbeitsweise in der Chemie durch den Lehrenden.

  

  

  

© Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de, Stand: 07.02.18

Didaktik der Chemie
Universität Bayreuth