Chemische Experimente für die Grundschule

Änderung der Zustandsform des Wassers

Lehrer

Zeitbedarf: 15 Minuten.
Ziel: Wie heiß kann Eis werden?
Material:
bulletEiswürfel
bulletBecherglas oder Topf ab 500ml
bulletBrenner oder el. Heizplatte
bulletWasser
bulletThermometer
bulletStoppuhr
bulletGlasstab oder Esslöffel
bullet(Hammer, altes Handtuch)
Vorbereitung: Eiswürfel ins Handtuch einwickeln und grob zerklopfen (stabile Unterlage wählen!).
Durchführung:

Einige handvoll zerstoßene Eiswürfel werden zusammen mit etwas Wasser in das feuerfeste Gefäß gegeben. Nach etwa 3 Minuten wird die Temperatur am Thermometer abgelesen und anschließend über einer Heizplatte mit Magnetrührer oder einer Brennerflamme unter ständigem Rühren erwärmt. Die Temperaturverlauf wird von den Schülern beobachtet. Sie als Lehrer sollten die Werte jeweils nach zwei Minuten bei guter Durchmischung ablesen und in eine Wertetabelle bis ca. 20°C eintragen. Rühren NICHT mit dem Thermometer, sondern mit dem Glasstab oder Esslöffel. Das Thermometer darf keinen Bodenkontakt haben.
Auswertung: Anhand der Wertetabelle wird ein Diagramm mit vernünftiger Achseneinteilung gezeichnet. Die einzelnen Kurvenabschnitte sind zu diskutieren! Wie ändert sich die Temperatur des Schmelzwassers, solange noch Eis vorhanden ist?
Deutung: Beim Schmelzen "verbraucht" Eis Energie:
      E + H2O(fest) -->  H2O(flüssig)     dH>0
Deshalb bleibt die Temperatur trotz Energiezufuhr bei t=0°C für einige Zeit konstant.

 

 

 

 

Hintergrund: Die zugeführte Energie wird im flüssigen Wasser gespeichert und wird beim Gefrieren wieder frei.
Entsorgung: -
Quelle: Allgemeingut.
Hinweise: Quecksilberthermometer sind weniger träge als Alkoholthermometer, sollten aber nur von Studenten und Lehrern benutzt werden. Bei gemächlichem Arbeiten sollten auch Alkoholthermometer befriedigende Ergebnisse liefern. Turbulenzen beim Erwärmen können dazu führen, dass trotz vorhandenem Eis T>0°C gemessen werden.
WWW: http://www.wissen.swr.de/warum/rutschen/themenseiten/t10/s1.html
Viele Informationen rund um das Schmelzen von Eis.
Wertetabelle:
t [min] 0 2 4 6 8 10 12
T [°C]                     
 

Graph (Handskizze):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Universität Bayreuth
Didaktik der Chemie

© Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de, Stand: 17.05.11