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06.01a

Experimente für den Chemieunterricht

Züchten von Kristallen

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Zeitbedarf: 15 Minuten + verteilte Pflegezeiten.
Kompetenz/Ziel: E: Entstehung regelmäßiger Formen in der Natur.
Material:
  • Becherglas 600mL
  • 2 Bechergläser 100mL, hoch
  • Magnetrührer, heizbar
  • Magnetrührstäbchen
  • Löffelspatel
  • dest. Wasser, Pinzette
  • Stativmaterial
  • Holzstäbchen (Bleistift)
  • Faden (Polyester oder sehr dünne Anglerschnur)
  • Impfkristalle oder Petrischale.
  • ggf. Faltenfilter, Trichter
  • viiiiiel Geduld!
Chemikalien:
  • Kaliumaluminiumsulfat
    KAl(SO4)2*12H2O
    L=110g/L
    CAS-Nr.: 7784-24-9

 

 
  • Kaliumchromsulfat
    KCr(SO4)2*12H2O
    L=250g/L
    CAS-Nr.: 7788-99-0
    H315, H319
    P302+P352, P305+P351+P338

Achtung
 
  • Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat
    CuSO4*5H2O
    L=317g/L
    CAS-Nr.: 7758-99-8
    H302, H315, H318, H410

Achtung
Durchführung:

Herstellen gesättigter Lösungen (für eine 4er-Gruppe): In das große Becherglas 500mL VE-Wasser füllen, auf ca. 40°C erwärmen und so viel Substanz darin lösen wie möglich; dauert u.U. 60 Minuten (der Wert für die Löslichkeit ist eine Orientierung). Abkühlen lassen. Ggf. filtrieren.  Dann Lösung ca. 1 Woche stehen lassen. Erst wenn sich ein Bodenkörper gebildet hat, ist die Lösung darüber gesättigt!
Impfkristalle: In die Petrischale ca. 0,5-1cm hoch Lösung füllen und offen stehen lassen. Von den Kristallen am Boden einen schönen aussuchen und als Impfkristall verwenden.

 

 

  

  Wachstum: Den Impfkristall an einen Faden binden; das andere Ende so am Holzstäbchen befestigen, dass der Kristall, ins Becherglas gehängt, ca. 2cm über dem Boden schwebt (denken Sie daran, dass der Kristall groß und schwer werden soll!). Ca. 100mL Lösung eingießen. An einen ruhigen, nicht zu warmen (oder temperaturveränderlichen) und zu trockenen Ort stellen (schlecht: Abzug, Fensterbrett; besser: in einen Schrank oder abgedeckt auf den Schrank). Wichtig: Sollte es nötig werden, Lösung nachzubereiten, so sollten Sie sich immer durch den Bodenkörper überzeugen lassen, dass die Lösung wirklich gesättigt ist, sonst kann der schöne Kristall ziemlich schnell wieder verschwinden oder "angefressen" aussehen! Welch ein Jammer!
  Schutz: Manche Gegebenheiten (mitgeben bei sehr jungen Schülern, leichte Korrosion) können es erfordern, den Kristall mit Lack zu überziehen. Dazu benötigt man Zaponlack. Dieser ist löslich in Aceton.
Beobachtung: In 4-6 Wochen erhält man Kristalle mit 2-3cm Kantenlänge!
Entsorgung: Nicht benötigte Lösungen eindampfen lassen und Salze wieder verwenden.
Quelle: Allgemeingut.
Diskussion: Phantomkristalle. Chimären. Auffrischen der Lösungen.
Hinweise: Gut kristallisieren noch: die beiden Blutlaugensalze (langsam; rote Säulen mit Spitzen an den Enden bzw. gelbe viereckige Plättchen), Ammoniumaluminiumsulfat NH4Al(SO4)2*12H2O (farblose Oktaeder, "Deo-Kristall"), Natriumdihydrogenphosphat NaH2PO4*2H2O (farblose Oktaeder).
Schlecht kristallisieren aus wässriger Lösung unter den geschilderten Bedingungen: Kochsalz, Saccharose.
Variante 1: Schleifen Sie von einem nicht so gut geratenen Kristall eine Kante oder eine Spitze mit Sandpapier ab oder bohren Sie vorsichtig ein Loch und hängen Sie ihn wieder in die Lösung. Es ist überraschend, was passiert!
Variante 2: Die Alaune lassen sich mischen: erst Chromalaun wachsen lassen, dann in Al-Alaun umhängen (Chimäre). Oder: in arbeitsteiliger Gruppenarbeit mit unterschiedlichen Lösungen arbeiten lassen: von 1:10 Cr:Al über 1:20, 1:50 bis 1:200. Liefert verschiedene Bordeaux-Töne.
Variante 3: Mit Zusatz von w=1% Kalilauge oder Natronlauge lassen sich Alaune in den kubischen Habitus zwingen, Kochsalz durch Harnstoff oder Glycin in den oktaedrischen. Warum das funktioniert, ist ungeklärt.
WWW: http://www.chemieunterricht.de/dc2/kristalle/dc2kt_32.htm

 

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

Didaktik der Chemie
Universität Bayreuth