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14.
08

Experimente für den Chemieunterricht

Große Teilchen,
kleine Teilchen,
überhaupt Teilchen?
problemorientiert

S
n

Zeitbedarf: 10 Minuten.
Kompetenz/Ziel: F: Osmose: Diffusion durch eine Membran
E, B: Ermittlung der Teilchengröße durch Diffusion
Material:
  • 3 Reagenzgläser d=18mm mit Bördelrand
  • 3 Bechergläser 250mL, hohe Form
  • Spatel 4mm
  • je 3: Stativ, Muffen, Klammern
  • Cellophanfolie (Einmachfolie)
  • 3 enge Gummiringe
Chemikalien:
  • VE-Wasser
  • Stärke-Lösung w=1%
  • Kaliumpermananat (s)
    CAS-Nr.: 7722-64-7
    H272, H302, H314, H410
    P220, P273, P280, P305+P351+P338, P310, P501

Gefahr
  • Lugolsche Lösung
    Iod-Iodkalium-Lösung
    H373
    P260, P314

Achtung
  • Brillantgrün (s)
    CAS-Nr.: 633-03-4, C.I. 42010
    H302, H319
    P305+P351+P338

Achtung
Durchführung:

Zwei Reagenzgläser werden je ca. zur Hälfte mit Wasser gefüllt und darin so viele Spatelspitzen Kaliumpermanganat bzw. Malachitgrün gelöst, bis man durch die Lösung nicht mehr hindurchschauen kann. In das dritte Reagenzglas  wird ca. zur Hälfte Stärkelösung eingefüllt und mit 5 Tropfen Iod-Iodkalium-Lösung angefärbt. Die Reagenzgläser werden an der Mündung angefeuchtet, mit je einem 5x5cm großen Stück Cellophanfolie bedeckt und diese mit dem Gummiring so befestigt, dass die Folie die Reagenzgläser völlig verschließt. Durch Umdrehen die Dichtigkeit prüfen! Die Reagenzgläser werden umgekehrt in je ein Becherglas mit Leitungswasser an einem Stativ befestigt eingehängt.

Beobachtung: Nach einigen Minuten  färbt sich das Wasser im Becherglas mit der Kaliumpermanganat-Lösung, dann das mit der Malachitgrün-Lösung. Aus dem Reagenzglas mit Iod-Stärke tritt kein Farbstoff in das Becherglas über.
Aufgabe: In der Geschichte der Chemie war eine der bedeutendsten Fragen, ob Materie kontinuierlich oder diskontinuierlich (aus Teilchen) aufgebaut sei. Überlegen Sie, inwieweit dieses Experiment darauf eine Antwort liefert!

 

 

Deutung: Die Cellophanmembran ist semipermeabel. Die Permanaganat-Ionen haben den kleinsten Radius und diffundieren daher recht schnell durch die Poren der Cellophan-Membran, schneller als die größeren Malachitgrün-Moleküle. Die Iod-Stärke-Komplex-Moleküle sind so groß, dass sie nicht durch die Membran diffundieren können.
Entsorgung: Ausguss (nur sehr geringe Mengen an Chemikalien).
Quelle: Nach einer Idee von ...(?) Quelle verschollen.
Diskussion: Verwendung von Cellophan als "Molekülsieb", z.B. durch PASTEUR, der damit Enzyme und Coenzyme trennen konnte.

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

Universität Bayreuth
Didaktik der Chemie