Eigenschaften der Alkane

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1 Dr. Anja Dombrowski Eigenschaften der Alkane Handlungsorientierter Chemieunterricht an Stationen Sekundarstufe uf I Anja Dombrowski Downloadauszug aus dem Originaltitel:

2 Eigenschaften der Alkane Handlungsorientierter Chemieunterricht an Stationen Dieser Download ist ein Auszug aus dem Originaltitel Lernzirkel Fossile Rohstoffe Über diesen Link gelangen Sie zur entsprechenden Produktseite im Web.

3 Materialaufstellung und Hinweise Allgemeine Hinweise Das Experimentiermaterial sollte an festen Plätzen ausliegen. Für einen mobilen Einsatz an den Schülertischen ist die Verwendung von Materialkörbchen, in denen sich das benötigte Material befindet, empfehlenswert. Die verwendeten Chemikalien sind ordnungsgemäß zu entsorgen. Es empfiehlt sich, entsprechende Sammelbehälter passend gekennzeichnet gut sichtbar aufzustellen und die Lernenden darauf hinzuweisen. Da sich die Lernenden einen wichtigen Bereich der organischen Chemie eigenständig enstän aneignen sollen, empfiehlt sich das Führen eines Labortagebuchs, in dem für jede Station kurze Anmerkungen zu folgenden Impulsen notiert werden: An dieser Station habe ich gelernt, Mir ist noch nicht klar, Mich würde zusätzlich interessieren, Das Labortagebuch bleibt in der Schule und kann von der Lehrkraft eingesehen en werden. Die Seiten en 2 bis 13 sind in entsprechender Anzahl zu vervielfältigen und den Schülern bereitzulegen. Als Möglichkeit zur Selbstkontrolle können Lösungsseiten erstellt werden. S. 2 Station 1 Schmelz- und Siedetemperaturen: rote und blaue Stifte S. 4 Station 2 Entflammbarkeit: 2 Porzellantiegel, Holzstab, Streichhölzer / Feuerzeug, Becherglas 200 ml, Tiegelzange (jeweils für jedes Team), Heptan, Paraffinöl (hoher Siedetemperaturbereich), eic heißes Wasser S. 6 Station 3 Viskosität: 3 Reagenzgläser, Reagenzglasgestell, 3 kleine Stahlkugeln, Magnet, Stoppuhr, Pinzette (jeweils für jedes Team), Heptan, Decan, Paraffinöl (dickflüssig) S. 8 Station 4 Löslichkeit: 3 Reagenzgläser, Reagenzglasgestell, 3 Stopfen, Tropfpipette (jeweils eils für jedes Team), Heptan, Paraffinöl, Salatöl, Wasser S. 10 Station 5 Dichte: Reagenzglas, Stopfen, Tropfpipette, Messzylinder 10 ml, Waage, Pipette (jeweils für jedes Team), Paraffinöl, Wasser S. 12 Station 6 Die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen: Porzellanschale, 3 Porzellantiegel, Pipette, Tiegelzange, Gasbrenner, Streichhölzer / Feuerzeug (jeweils für jedes Team), Heptan, Methan (Brennergas), Paraffin (Kerze) S. 13 Lernzielkontrolle 1

4 Station 1 Aufgabe 1 Schmelz- und Siedetemperaturen (1) Name: a) Trage sowohl die Schmelztemperatur (rot) als auch die Siedetemperatur (blau) der ersten zehn Alkane in das Koordinatensystem ein. C-Atome Name Summenformel Schmelztemp. ( C) Siedetemp. ( C) 1 Methan CH Ethan C 2 H Propan C 3 H Butan C 4 H Pentan C 5 H Hexan C 6 H Heptan C 7 H Octan C 8 8H Nonan C 9 H Decan C 10 H Hexadecan C 16 H Heptadecan C 17 H T/ C Anzahl C-Atome 2

5 Station 1 Schmelz- und Siedetemperaturen (2) Name: b) Beschreibe den Zusammenhang zwischen den Siede- bzw. Schmelztemperaturen und der Länge der Kohlenstoffkette im Alkanmolekül. Aufgabe 2 Gib für die in der Tabelle (Aufgabe 1) genannten Alkane an, in welchem Aggregatzustand sie bei Zimmertemperatur (20 C) vorliegen. Aggregatzustand Alkane gasförmig flüssig fest Aufgabe 3 Bringe die folgenden Sätze in die richtige Reihenfolge. Ergänze dazu die entsprechende Nummerie- rung in den Kästchen. Die Schmelz- und Siedetemperaturen sind daher umso größer, je länger die Kohlenstoffketten in einem Molekül sind. Zwischen den Molekülen eines Stoffes bestehen Anziehungskräfte, deren Stärke von der Molekülmasse und der Moleküloberfläche abhängt. Beim Schmelzen e bzw. beim Verdampfen muss Energie zugeführt werden, um die Anziehungskräfte zwischen den Molekülen zu lockern bzw. zu überwinden. Diese Anziehungskräfte zwischen den Alkanmolekülen nehmen mit wachsender Kettenlänge (also auch steigender Oberfläche der Moleküle) zu. 3

6 Station 2 Material Versuch 2 Porzellantiegel Holzstab Streichhölzer / Feuerzeug Becherglas 200 ml Tiegelzange Durchführung Entflammbarkeit (1) Chemikalien Heptan Name: Paraffinöl (hoher Siedetemperaturbereich) heißes Wasser a) Gebt 2 ml Heptan bzw. Paraffinöl in jeweils einen Porzellantiegel. b) Versucht, beide Flüssigkeiten zu entzünden, indem ihr einen n brennenden nholzspan von oben der Flüssigkeitsoberfläche nähert. c) Der Tiegel, dessen Inhalt sich so nicht entzünden lässt, wird mit der Tiegelzange in ein Becherglas mit heißem Wasser gehalten. Achtung: Nicht ganz eintauchen der Inhalt soll nur erwärmt werden! d) Versucht erneut, wie oben beschrieben, die Flüssigkeit zu entzünden. Achtung: Im Abzug arbeiten! en! Aufgabe 1 Notiert eure Beobachtungen. Aufgabe 2 Die Erklärung für deine Beobachtungen findet ihr, wenn ihr die Wörter in folgenden Sätzen in die richtige Reihenfolge bringt. Erklärung: 1. sind brennbar Alkane. 2. Zustand gasförmigem Sie in entzünden sich lassen nur. 4

7 Station 2 Entflammbarkeit (2) Name: 3. ausreichend muss bilden Gas große Menge also oder durch Verdampfen sich Über der Verdunsten Flüssigkeit eine. 4. hat niedrige Benzin eine Siedetemperatur. 5. Es schon Zimmertemperatur bei verdunstet stark. 6. sagt, leichtflüchtig es ist Man. 7. Paraffinöl um muss man über der Flüssigkeit zu erwärmen, brennbare Gase erhalten genügend. 8. Alkane unterschiedliche he haben Flammtemperaturen. Die Flammtemperatur ist die niedrigste Temperatur einer Flüssigkeit, bei der sich eine ausreichend große Menge Gas entwickelt, die mit Luft ein entzündbares Gemisch bildet. 5

8 Station 3 Material Versuch 3 Reagenzgläser Reagenzglasgestell 3 kleine Stahlkugeln Magnet Stoppuhr Pinzette Durchführung Viskosität (1) Chemikalien Heptan Decan Paraffinöl (dickflüssig) Name: a) Füllt je ein Reagenzglas etwa 10 cm hoch mit Heptan, Decan und Paraffinöl. Achtung: Die Füllhöhen müssen gleich sein. b) Lasst aus Höhe der Reagenzglasöffnung eine Kugel in das Reagenzglas fallen. c) Messt die Zeit, bis die Kugel am Boden des Reagenzglases enzglases ankommt. Streicht mit dem Magneten von unten n nach oben außen an der Reagenzglaswand aswand entlang. So bekommt ihr die Kugel wieder er aus der Flüssigkeit. Aufgabe 1 Notiert eure Messergebnisse in der Tabelle. Heptan Decan Paraffinöl C-Atome Zeit in s 6

9 Station 3 Viskosität (2) Aufgabe 2: Ergänzt die Lücken im Text mit folgenden Begriffen. Viskosität größer länger Moleküle Kettenlänge Anziehungskräfte Name: niedrige länger Ergebnis: Je dickflüssiger die Flüssigkeiten sind, desto braucht die Kugel, um auf den Boden zu sinken. Das Fließverhalten einer Flüssigkeit bezeichnet man als Viskosität. Paraffinöl ist dickflüssig, sig, es hat also eine hohe. Feuerzeugbenzin erzeu ist dagegen dünnflüssig. nflüssig. Es hat eine Viskosität. t. Die Viskosität der Alkane ist abhängig von der. Grund für die- ses Verhalten en sind Anziehungskräfte zwischen den nmolekülen. Man nennt diese zwischenmolekularen Kräfte schwach Van-der-Waals-Kräfte stark auch Van-der-Waals-Kräfte (siehe Abbildung). Beim Fließen gleiten die des Stoffes aneinander vorbei. Je länger die Kohlenstoffketten der Alkanmoleküle sind, desto größer sind auch die Oberflächen der Moleküle und umso größer sind auch die zwischen den Molekülen. Die Moleküle gleiten umso schwerer aneinander vorbei, je die zwischenmolekularen Anziehungskräfte sind. Die Anziehungskräfte sind umso stärker, je die Kohlenstoffketten im Molekül sind. Die flüssigen Alkane werden daher von Pentan an immer zähflüssiger, bis sie schließlich als Feststoffe vorliegen (ab Heptadecan C 17 H 36 ). 7

10 Station 4 Material Versuch 3 Reagenzgläser Reagenzglasgestell 3 Stopfen Tropfpipette Durchführung Löslichkeit (1) Chemikalien Heptan Paraffinöl Salatöl Wasser Name: a) Füllt je ein Reagenzglas mit Paraffinöl, Salatöl bzw. Wasser. Tropft dann in jedes Reagenzglas eine Pipettenfüllung Heptan. Beobachtet. b) Nun verschließt ihr die Reagenzgläser mit einem Stopfen und schüttelt gut. Beobachtet. c) Lasst die Reagenzgläser eine Weile stehen. en. Beobachtet. Aufgabe 1 Führt die drei Versuche durch und haltet eure Beobachtungen in der Tabelle fest. Versucht, eure Beobachtungen zu deuten. en. Leitfrage: Ist Heptan in dem jeweiligen Lösungsmittel löslich? Versuch Beobachtung Deutung Heptan in Paraffinöl Heptan in Salatöl Heptan in Wasser 8

11 Station 4 Aufgabe 2 Ergänzt basierend auf euren Beobachtungen und Deutungen aus Aufgabe 1 folgenden Lückentext sinnvoll. Ergebnis: Löslichkeit (2) Name: Alkane sind in und löslich und in nicht löslich. Wasserlösliche Stoffe bezeichnet eichn man auch als hydrophil (wasserfreundlich), fettlösliche Stoffe als lipophil (fettfreundlich). Alkane sind demnach. Die Löslichkeit eines Stoffes hängt von der Polarität seiner Moleküle ab. Wasser ist ein polares Lösungsmittel, Salatöl ist ein unpolares Lösungsmittel. Alkane sind unpolare Moleküle. Generell gilt: Ähnliches löst sich in Ähnlichem. hem. Alkane lösen sich also gut in Salatöl und anderen Lösungsmitteln, z. B. anderen Alkanen. Aufgabe 3 Ein leckerer Salat mit Essig-Öl-Dressing ssing oder doch lieber die fetten Pommes rot-weiß? Beides wird problematisch, wenn ein Teil davon statt im Magen auf der Kleidung landet. Die Fettflecken nmüssen möglichst sofort behandelt werden. Zur Verfügung stehen en Wasser, Zitronensaft, Feuerzeugbenzin und Bleichmittel. Wofür würdest du dich entscheiden? Begründe. 9

12 Station 5 Material 1 Reagenzglas 1 Stopfen 1 Tropfpipette Durchführung Dichte (1) Versuch 1 Chemikalien Paraffinöl Wasser Name: a) Füllt in das Reagenzglas etwa 3 cm hoch Wasser. Gebt vorsichtig und langsam eine Pipettenfüllung Paraffinöl in das Reagenzglas dazu. Beobachtet. b) Verschließt das Reagenzglas mit dem Stopfen und schüttlelt t es gut. Beobachtet. c) Wartet ein paar Minuten und beobachtet, ob sich etwas verändert. Aufgabe 1 Notiert eure Beobachtungen. Fertigt zu jeder Beobachtung eine Skizze an Aufgabe 2 Wie verhält sich die Dichte von Paraffinöl im Vergleich zur Dichte von Wasser (1 g / cm 3 )? 10

13 Station 5 Versuch 2 Material 1 Messzylinder 10 ml Waage 1 Pipette Durchführung Dichte (2) Chemikalien Paraffinöl Name: a) Wiegt den leeren Messzylinder. Masse: g b) Füllt mit der Pipette 10 ml Paraffinöl in den Messzylinder. c) Wiegt den gefüllten Messzylinder. Masse: g Aufgabe 3 Berechnet in zwei Schritten die Dichte des Paraffinöls. 1. Schritt: Berechnet et die Masse des Paraffinöls. Masse gefüllter Messzylinder Masse leerer Messzylinder = Masse Paraffinöl g g = g 2. Schritt: Berechnet nun die Dichte von Paraffin: Dichte = Masse : Volumen = : = Aufgabe 4 Vergleicht die Ergebnisse der beiden Versuche. War eure Schlussfolgerung aus Versuch 1 richtig? Falls nicht, erklärt, woran das gelegen hat. 11

14 Station 6 Versuch 1 Material 1 Porzellanschale 3 Porzellantiegel 1 Pipette 1 Tiegelzange Gasbrenner Streichhölzer / Feuerzeug Durchführung Die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen Chemikalien Heptan Methan (Brennergas), Paraffin (Kerze) Name: a) Stellt den Gasbrenner, die Porzellanschale und die Kerze mit ausreichend Abstand nebeneinander. b) Gebt mit der Pipette etwas Heptan in eine e Porzellanschale. ale. c) Entzündet den Gasbrenner, das Heptan und die Paraffinkerze. d) Haltet jeweils einen Porzellantiegel mit dem Boden in die Brennerflamme. e) Beobachtet jeweils die Flammenfarbe und die Veränderungen am Boden des Porzellantiegels. Aufgabe 1 Notiert eure Beobachtungen. Aufgabe 2 Formuliert die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Methan. Methan + Sauerstoff Kohlenstoffdioxid + Wasser + + Formuliert rt die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Heptan. Heptan + Sauerstoff Kohlenstoffdioxid + Wasser + + Ergebnis: Um ein Molekül eines Alkans vollständig zu verbrennen, benötigt man mit steigender Kettenlänge eine immer größer werdende Anzahl an Sauerstoffmolekülen. Bei gleichem Sauerstoffangebot (Luftzufuhr) findet mit steigender Kettenlänge eine zunehmend unvollständige Verbrennung statt, bei der neben Wasser und Kohlenstoffdioxid auch Kohlenstoffmonoxid (CO) und Kohlenstoff (C) in Form von Ruß entstehen können. Die gelbe Flamme entsteht durch glühenden Kohlenstoff, der im Inneren der Flamme nicht verbrannt werden kann, sondern erst am Flammenrand mit Sauerstoff zu Kohlenstoffmonoxid oder Kohlenstoffdioxid reagieren kann. 12

15 Lernzielkontrolle: Name: 1. In welchem Aggregatzustand liegt Nonan bei Zimmertemperatur vor? (1 Punkt) 2. Hexan hat eine Siedetemperatur von 69 C. 2,2-Dimethylbutan ist isomer zu n-hexan. Stelle eine begründete Vermutung zur Siedetemperatur dieses Stoffes auf. (2 Punkte) 3. Beim Transport von Erdöl auf dem Seeweg kann es zu Tankerunfällen kommen. Tritt dabei Erdöl in größeren Mengen aus, bilden sich sogenannte nte Ölteppiche. Welche Rolle spielen dabei die Stoffeigenschaften Dichte und Löslichkeit? (2 Punkte) 4. An der Tankstelle sind Rauchen und offenes Feuer verboten. Begründe. (2 Punkte) 5. Erläutere den Zusammenhang zwischen Viskosität und Kettenlänge der Alkane. (2 Punkte) 6. Die Abbildung zeigt das experimentelle Ergebnis eines Versuchs zur Löslichkeit von Benzin in Wasser bzw. in Öl. Beschrifte die Abbildung. 7. Zähflüssiges Paraffinöl verbrennt mit gelber stark rußender Flamme. Die rauschende Flamme eines Gasbrenners hingegen ist fast farblos und rußt nicht. Erkläre den Unterschied. (2 Punkte) (2 Punkte) Gesamtpunktzahl: 13 Punkte erreicht: Punkte 13

16 Station 1: Schmelz- und Siedetemperaturen Seiten 2 / 3 1 a) T/ C Lösungen: Eigenschaften der Alkane Anzahl C-Atome b) Die Schmelz- und Siedetemperaturen nehmen zu, je länger die Kohlenstoffkette offk wird. Die Zunahme ist nicht linear. 2) Aggregatzustand Alkane gasförmig Methan, Ethan, Propan, Butan flüssig sig Alkane von Pentan bis Hexadecanecan fest Alkane ab Heptadecan 3) Die Schmelz- und Siedetemperaturen turen sind daher umso größer, je länger die Kohlenstoffketten in 4 einem Molekül sind Zwischen den Molekülen eines Stoffes bestehen Anziehungskräfte, deren Stärke von der Molekülmasse und der Moleküloberfläche abhängt. Beim Schmelzen en bzw. beim Verdampfen muss Energie zugeführt werden, um die Anziehungskräfte zwischen den Molekülen zu lockern bzw. zu überwinden. Diese Anziehungskräfte zwischen den Alkanmolekülen nehmen mit wachsender Kettenlänge (also auch steigender Oberfläche der Moleküle) zu. Station 2: Entflammbarkeit Seiten 4 / 5 1) Das Heptan lässt sich entzünden, sobald man von oben nahe an die Flüssigkeitsoberfläche kommt. Paraffinöl hingegen lässt sich so nicht entzünden. Es muss zuerst erwärmt werden. 2) 1. Alkane sind brennbar. 2. Sie lassen sich nur in gasförmigem Zustand entzünden. 3. Über der Flüssigkeit muss sich also durch Verdampfen oder Verdunsten eine ausreichend große Menge Gas bilden. 4. Benzin hat eine niedrige Siedetemperatur. 5. Es verdunstet schon bei Zimmertemperatur stark. 6. Man sagt, es ist leichtflüchtig. 7. Paraffinöl muss man erwärmen, um über der Flüssigkeit genügend brennbare Gase zu erhalten. 8. Alkane haben unterschiedliche Flammtemperaturen. 14

17 Station 3: Viskosität Seiten 6 / 7 1) Hinweis: Die gemessenen Zeiten sind je nach verwendeten Geräten und Chemikalien unterschiedlich. Auf jeden Fall kommt bei Heptan die Kugel zuerst auf dem Boden auf, bei Paraffinöl dauert es am längsten. Heptan Decan Paraffinöl C-Atome Zeit in s kürzeste Dauer mittlere Dauer längste Dauer 2) länger Viskosität niedrige Kettenlänge Moleküle Anziehungskräfte größer länger Lösungen: Eigenschaften der Alkane Station 4: Löslichkeit Seiten 8 / 9 1) Versuch Beobachtung Deutung Heptan in Paraffinöl Heptan in Salatöl Heptan in Wasser Die Flüssigkeit sieht einheitlich aus. Die Flüssigkeit sieht einheitlich aus. Es bilden sich zwei Phasen. Heptan schwimmt auf Wasser. Heptan ist in Paraffinöl löslich. Heptan ist in Salatöl löslich. Heptan ist nicht in Wasser löslich. 2) Salatöl Paraffinöl Wasser lipophil phil unpolaren 3) Da das Dressing Öl enthält, t, ist Wasser kein geeignetes eignet Lösungsmittel. Feuerzeugbenzin ist ein unpolares Lösungsmittel und damit geeignet, da Öl auch zu den unpolaren Flüssigkeiten en gehört. Station 5: Dichte Seiten 10 / 11 1) 1. Das Paraffinöl bildet eine Schicht cht auf dem Wasser. ser. 2. Die Flüssigkeit wird leicht trüb durch die Durchmischung der beiden Flüssigkeiten. 3. Die Flüssigkeiten haben sich wieder getrennt und bilden zwei deutliche Phasen. 2) Da das Paraffinöl auf dem Wasser schwimmt, muss es eine geringere Dichte als 1 g / cm 3 haben. 3) Mögliche Lösung: Paraffin hat eine Dichte von 0,81 0,89 g / cm 3. Es hat auf jeden Fall eine geringere Dichte als Wasser mit 1 g / cm 3. Daher schwimmt es auf dem Wasser. Station 6: Die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen Seite 12 1) Methan verbrennt mit farbloser bis leicht blauer Flamme, Heptan und Paraffin jeweils mit gelber Flamme. Am Porzellantiegel schlägt sich bei Heptan und Paraffin schwarzer Ruß nieder. Die Flamme von Paraffin rußt stärker als die von Heptan. 2) Verbrennung von Methan: Methan + Sauerstoff Kohlenstoffdioxid + Wasser CH O 2 CO H 2 O Verbrennung von Heptan: Heptan + Sauerstoff Kohlenstoffdioxid + Wasser C 7 H O 2 7 CO H 2 O 15

18 Lernzielkontrolle: Seite flüssig 2. Die Siedetemperatur liegt niedriger als bei n-hexan, da die Van-der-Waals-Kräfte zwischen verzweigten Molekülen geringer sind als zwischen unverzweigten Molekülen gleicher Masse. 3. Erdöl ist in Wasser nicht löslich. Zudem besitzt es eine geringere Dichte als Wasser und bildet deshalb eine Schicht auf dem Wasser. 4. Benzin hat einen niedrigen Siedetemperaturbereich und verdampft leicht. Benzindämpfe sind brennbar und lassen sich aufgrund des niedrigen Flammpunkts bereits bei Temperaturen unterhalb von 20 C entzünden. Lösungen: Eigenschaften der Alkane 5. Die Zähflüssigkeit (Viskosität) steigt bei den Alkanen mit zunehmender Kettenlänge. Dies liegt an den zwischenmolekularen Anziehungskräften (Van-der-Waals-Kräfte), die umso größer sind, je länger die Kohlenstoffkette ist. 6. Lösung aus Benzin + Öl Benzin Wasser 7. Das Brennergas besteht aus Methan und Propan, die fast vollständig verbrennen können. Paraffin besteht t aus langkettigeren Kohlenwasserstoffen, bei denen als Reaktionsprodukt einer unvollständigen Verbrennung Kohlenstoff übrig bleibt, der für die gelbe e Flamme verantwortlich ist und als Ruß übrig bleibt. Station 1: Die Entstehung von Erdöl und Erdgas Seite 38 Die Entstehung von Erdöl und Erdgas ist für die Wissenschaft bis heute nicht vollständig geklärt. Man geht davon aus, dass vor vielen Millionen Jahren tierisches und pflanzliches Plankton (Kleinstlebewesen im Meer) nach dem Absterben auf den Meeresgrund absanken. In dieser sauerstoffarmen Umgebung wurden sie zunächst von anaeroben (ohne Sauerstoff lebenden) Bakterien zersetzt und es bildete sich Faulschlamm, der durch die natürlichen Ablagerungsvorgänge im Meer von Lehm- und Tonschichten überlagert wurde. Dieser Faulschlamm gelangte durch Erdbewegungen in tiefere Schichten, wo die weitere Umwandlung bei hohem Druck und hohen Temperaturen stattfand. Unterhalb dieser Schicht reicherte sich das Erdöl an. So entstanden die Erdöllagerstätten. Die ältesten Erdölvorkommen sind vor ungefähr 500 Millionen Jahren entstanden. Das gebildete Erdöl sammelte sich in den Poren der Sedimentgesteine und wanderte im Laufe der Zeit nach oben, bis es auf eine undurchlässige Gesteinsschicht traf. Neben den flüssigen Kohlenwasserstoff- Verbindungen bildeten sich auch gasförmige Produkte. Dieses Erdgas befindet sich oft in großen Gasblasen oberhalb von Erdöllagerstätten oder in eigenständigen Lagerstätten in porösen Gesteinen. 16

19 Gefährdungsbeurteilung Station 2: Entflammbarkeit Seiten 4 / 5 1. Durchführung (Tätigkeitsbeschreibung) a) Gebt 2 ml Heptan bzw. Paraffinöl in jeweils einen Porzellantiegel. b) Versucht, beide Flüssigkeiten zu entzünden, indem ihr einen brennenden Holzspan von oben der Flüssigkeitsoberfläche nähert. c) Der Tiegel, dessen Inhalt sich so nicht entzünden lässt, wird mit der Tiegelzange in ein Becherglas mit heißem Wasser gehalten. Achtung: Nicht ganz eintauchen der Inhalt soll nur erwärmt werden! d) Versucht erneut, wie oben beschrieben, die Flüssigkeit zu entzünden. 2. Einstufung der Gefahrstoffe Stoffbezeichnung Signalwort Piktogramme H-Sätze EUH- Sätze P-Sätze AGW in mg / m 3 Paraffinöl Heptan (n-heptan) Gefahr H225 H304 H315 H336 H410 P210 P273 P301 + P310 P331 P302 + P352 P403 + P Gefährdungsbeurteilungen 3. Gefahrenabschätzung Gefahren Ja Nein Sonstige Gefahren und Hinweise durch Einatmen a) Heptan kann bei Verschlucken und Eindringen in die Atemwege durch Hautkontakt tödlich sein. Heptan kann Schläfrigkeit und Benommenheit verur- sachen. Brandgefahr b) Paraffinöl überprüfen. Es gibt Paraffinöle, die nach GHS Gefahrstoffe sind. Explosionsgefahr 4. Substitution ion von Gefahrstoffenen Nein Ja 6. Schutzmaßnahmen Mindest deststandardsards TRGS Entsorgung Reste in das Sammelgefäß Organische Lösungsmittel geben. Weitere Maßnahmen: Schutzbrille Abzug geschlossenes System Schutzhandschuhe Lüftungsmaß nahmen Brandschutzmaßnahmen 7. Sonstiges Gefahrenhinweise enhinw H-Sätze H225 Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. H304 Kann bei Verschlucken und Eindringen in die Atemwege tödlich sein. H315 Verursacht Hautreizungen. H336 Kann Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen. H410 Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung. Ergänzende Gefahrenmerkmale P-Sätze Sicherheitshinweise P-Sätze P210 Von Hitze / Funken / offener Flamme / heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen. P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P331 Kein Erbrechen herbeiführen. P301 + P310 Bei Verschlucken: Sofort Giftinformationszentrum oder Arzt anrufen. P302 + P352 Bei Kontakt mit der Haut: Mit viel Wasser und Seife waschen. P403 + P235 Kühl an einem gut belüfteten Ort aufbewahren. Schule: Datum: Fachlehrer / in: Unterschrift: 17

20 Gefährdungsbeurteilung Station 3: Viskosität Seiten 6 / 7 1. Durchführung (Tätigkeitsbeschreibung) a) Füllt je ein Reagenzglas etwa 10 cm hoch mit Heptan, Decan und Paraffinöl. Achtung: Die Füllhöhen müssen gleich sein. b) Lasst aus Höhe der Reagenzglasöffnung eine Kugel in das Reagenzglas fallen. c) Messt die Zeit, bis die Kugel am Boden des Reagenzglases ankommt. Streicht mit dem Magneten von unten nach oben außen an der Reagenzglaswand entlang. So bekommt ihr die Kugel wieder aus der Flüssigkeit. 2. Einstufung der Gefahrstoffe Stoffbezeichnung Signalwort Piktogramme H-Sätze EUH- Sätze P-Sätze Decan (n-decan) Gefahr H226 P210 P260 H304 P2622 P301 + P310 P33131 Heptan (n-heptan) Gefahr H225 H304 H315 H336 H410 P210 P273 P301 + P310 P331 P302 + P352 P403 + P235 AGW in mg / m 3 Paraffinöl Gefährdungsbeurteilungen 3. Gefahrenabschätzung Gefahren Ja Nein Sonstige Gefahren und Hinweise durch Einatmen a) Heptan kann n bei Verschlucken und Eindringen in die Atemwege durch Hautkontakt tödlich sein. Heptan kann Schläfrigkeit und Benommenheit verur- sachen. Brandgefahr b) Paraffinöl überprüfen. Es gibt Paraffinöle, affinö die nach GHS Gefahrstoffe sind. Explosionsgefahr c) Decan kann bei Verschlucken cken und Eindringen in die Atemwege tödlich sein. 4. Substitution von Gefahrstoffen Nein Ja 6. Schutzmaßnahmen Mindest standards TRGS Entsorgung Reste in das Sammelgefäß Organische Lösungsmittel geben. Weitere Maßnahmen: Schutzbrille Abzug geschlossenes System Schutzhandschuhe Lüftungsmaß nahmen Brandschutzmaßnahmen 7. Sonstiges s Gefahrenhinweise H-Sätze H Flüssigkeit it und Dampf leicht entzündbar. H304 Kann bei Verschlucken und Eindringen in die Atemwege tödlich sein. H315 Verursacht Hautreizungen. Ergänzende Gefahrenmerkmale P-Sätze Sicherheitshinweise P-Sätze P210 Von Hitze / Funken / offener Flamme / heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen. P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P331 Kein Erbrechen herbeiführen. Schule: Datum: H336 Kann Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen. H410 Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung. P301 + P310 Bei Verschlucken: Sofort Giftinformationszentrum oder Arzt anrufen. P302 + P352 Bei Kontakt mit der Haut: Mit viel Wasser und Seife waschen. P403 + P235 Kühl an einem gut belüfteten Ort aufbewahren. Fachlehrer / in: Unterschrift: 18

21 Gefährdungsbeurteilung Station 4: Löslichkeit Seiten 8 / 9 1. Durchführung (Tätigkeitsbeschreibung) a) Füllt je ein Reagenzglas mit Paraffinöl, Salatöl bzw. Wasser. Tropft dann in jedes Reagenzglas eine Pipettenfüllung Heptan. Beobachtet. b) Nun verschließt ihr die Reagenzgläser mit einem Stopfen und schüttelt gut. Beobachtet. c) Lasst die Reagenzgläser eine Weile stehen. Beobachtet. 2. Einstufung der Gefahrstoffe Stoffbezeichnung Signalwort Piktogramme H-Sätze EUH- Sätze Heptan (n-heptan) Gefahr H225 H304 H315 H336 H410 P-Sätze P210 P273 P301 + P310 P331 P302 + P352 P403 + P235 AGW in mg / m 3 Paraffinöl Salatöl Gefährdungsbeurteilungen 3. Gefahrenabschätzung Gefahren Ja Nein Sonstige Gefahren und Hinweise durch Einatmen a) Heptan kann bei Verschlucken und Eindringen in die Atemwege durch Hautkontakt tödlich sein. Heptan kann Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen. Brandgefahr b) Paraffinöl überprüfen. en Es gibt Paraffinöle, die nach GHS Gefahr- stoffe sind. Explosionsgefahr 4. Substitution von Gefahrstoffen Nein Ja 6. Schutzmaßnahmen Mindeststandards TRGS Entsorgung Reste in das Sammelgefäß melgefäß Organische Lösungsmittel geben. Weitere Maßnahmen: Schutzbrille Schutzhand- Abzug geschlossenes schuhe System Lüftungsmaß nahmen Brandschutzmaßnahmen 7. Sonstiges Gefahrenhinweise eise H-Sätze H225 Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. H304 Kann bei Verschlucken und Eindringen in die Atemwege tödlich sein. H315 Verursacht Hautreizungen. H336 Kann Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen. H410 Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung. Ergänzende Gefahrenmerkmale P-Sätze Sicherheitshinweise P-Sätze P210 Von Hitze / Funken / offener Flamme / heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen. P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P331 Kein Erbrechen herbeiführen. P301 + P310 Bei Verschlucken: Sofort Giftinformationszentrum oder Arzt anrufen. P302 + P352 Bei Kontakt mit der Haut: Mit viel Wasser und Seife waschen. P403 + P235 Kühl an einem gut belüfteten Ort aufbewahren. Schule: Datum: Fachlehrer / in: Unterschrift: 19

22 Gefährdungsbeurteilung Station 5: Dichte Seiten 10 / Durchführung (Tätigkeitsbeschreibung) a) Füllt in das Reagenzglas etwa 3 cm hoch Wasser. Gebt vorsichtig und langsam eine Pipettenfüllung Paraffinöl in das Reagenzglas dazu. Beobachtet. b) Verschließt das Reagenzglas mit dem Stopfen und schüttelt es gut. Beobachtet. c) Wartet ein paar Minuten und beobachtet, ob sich etwas verändert. 2. Einstufung der Gefahrstoffe Stoffbezeichnung Signalwort Piktogramme H-Sätze EUH- Sätze P-Sätze AGW in mg / m 3 Paraffinöl Gefährdungsbeurteilungen 3. Gefahrenabschätzung Gefahren Ja Nein Sonstige Gefahren und Hinweise durch Einatmen Paraffinöl überprüfen. Es gibt Paraffinöle, die nach GHS Gefahrstoffe sind. durch Hautkontakt Brandgefahr Explosionsgefahr 4. Substitution von Gefahrstoffen Nein Ja 6. Schutzmaßnahmen Mindest standards TRGS Entsorgung Reste in das Sammelgefäß efäß Organische Lösungsmittel geben. Weitere Maßnahmen: Abzug geschlossenes System Schutzbrille Schutzhand- schuhe Lüftungs- maßnahmen Brandschutzmaßnahmen 7. Sonstiges Gefahrenhinweise enhinweis H-Sätze Ergänzende Gefahrenmerkmale P-Sätze Sicherheitshinweise P-Sätze Schule: Datum: Fachlehrer / in: Unterschrift: 20

23 Gefährdungsbeurteilung Station 6: Die Verbrennung von Kohlwasserstoffen 1. Durchführung (Tätigkeitsbeschreibung) a) Stellt den Gasbrenner, die Porzellanschale und die Kerze mit ausreichend Abstand nebeneinander. b) Gebt mit der Pipette etwas Heptan in eine Porzellanschale. c) Entzündet den Gasbrenner, das Heptan und die Paraffinkerze. d) Haltet jeweils einen Porzellantiegel mit dem Boden in die Brennerflamme. e) Beobachtet jeweils die Flammenfarbe und die Veränderungen am Boden des Porzellantiegels. Seite Einstufung der Gefahrstoffe Stoffbezeichnung Signalwort Piktogramme H-Sätze EUH- Sätze P-Sätze AGW in mg / m 3 Paraffinöl Heptan (n-heptan) Gefahr H225 H304 H315 H336 H410 P210 P273 P301 + P310 P331 P302 + P352 P403 + P Gefährdungsbeurteilungen Brandschutzmaßnahmen 3. Gefahrenabschätzung Gefahren Ja Nein Sonstige Gefahren und Hinweise durch Einatmen Heptan kann bei Verschlucken en und Eindringen in die Atemwege töd- durch Hautkontakt lich sein. Heptan kann Schläfrigkeit und Benommenheit nhe verursachen. Brandgefahr Explosionsgefahr 4. Substitution von Gefahrstoffen Nein Ja 6. Schutzmaßnahmen Mindest deststandards TRGS Entsorgung Reste in das Sammelgefäß Organische Lösungsmittel geben. Kerzen zur weiteren Verwendung aufheben oder in den Restmüll geben. Weitere Maßnahmen: Schutzbrille Abzug geschlossenes System Schutzhandschuhe Lüftungsmaß nahmen 7. Sonstiges Gefahrenhinweise e H-Sätze H225 Flüssigkeit sigkeit und Dampf leicht entzündbar. H304 Kann n bei Verschlucken und Eindringen in die Atemwege tödlich sein. H315 Verursacht Hautreizungen. H336 Kann Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen. H410 Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung. Ergänzende Gefahrenmerkmale P-Sätze Sicherheitshinweise P-Sätze P210 Von Hitze / Funken / offener Flamme / heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen. P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P331 Kein Erbrechen herbeiführen. P301 + P310 Bei Verschlucken: Sofort Giftinformationszentrum oder Arzt anrufen. P302 + P352 Bei Kontakt mit der Haut: Mit viel Wasser und Seife waschen. P403 + P235 Kühl an einem gut belüfteten Ort aufbewahren. Schule: Datum: Fachlehrer / in: Unterschrift: 21

24 Impressum 2015 Auer Verlag AAP Lehrerfachverlage age GmbH Alle Rechte vorbehalten. Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werkes ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet, nicht jedoch für einen weiteren kommerziellen Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte oder für die Veröffentlichung im Internet oder in Intranets. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages. Die AAP Lehrerfachverlage GmbH kann für die Inhalte externer Sites, die sie mittels eines Links oder sonstiger Hinweise erreichen, keine Verantwortung übernehmen. Ferner haftet die AAP Lehrerfachverlage GmbH nicht für direkte oder indirekte Schäden (inkl. entgangener Gewinne), die auf Informationen zurückgeführt werden können, die auf diesen externen Websites stehen. Autor: Dr. Anja Dombrowski Illustrationen: Corina Beurenmeister, Julia Flasche, Stefan Lohr, Thorsten Trantow