Schauvorlesung Ein Tag im Leben eines Chemikers

Transkript

1 Schauvorlesung Ein Tag im Leben eines Chemikers Im Folgenden wird der Ablauf der Schauvorlesung Ein Tag im Leben eines Chemikers skizziert: Vorweg: Sicherheitshinweis! Liebe Schülerinnen und Schüler, am heutigen Tag beginnt für euch ein neues Fach mit dem klangvollen Namen Chemie. Ich habe euch letzte Woche ja schon in einem Fragebogen einige Fragen gestellt und euch etwas ganz besonderes versprochen. Dieses Versprechen werde ich heute einlösen: Ich werde euch eine Vorlesung vorführen, die den Namen Ein Tag im Leben eines Chemikers trägt. Diese Vorlesung ist etwas ganz besonderes und einmaliges und soll euch neugierig machen auf das neue Schulfach und euch zeigen, was die Chemie alles leisten kann. Das Tolle daran ist, dass ihr all die vielen Experimente, die ich euch heute zeige, im Laufe der nächsten Schuljahre im Unterricht wieder aufgreifen und besprechen werdet, sodass ihr dann auch ganz genau wisst, was da eigentlich alles passiert. So, und nun Schluss mit dem Gerede, los geht s: Es ist halb sechs Uhr morgens, der Wecker von Fred Feuerstein klingelt. Herr Feuerstein ist Chemiker und muss deshalb sehr sehr früh aufstehen. Müde und mit blinzelnden Augen schleicht sich Herr Feuerstein aus dem Bett und geht in die Küche, um den Kaminofen anzuheizen. Doch da fällt ihm ein, dass er gestern das letzte Streichholz verbraucht hatte und eigentlich neue kaufen wollte, was er aber vergessen hat. Doch unser Chemiker weiß sich zu helfen und benutzt zum Anzünden ein ganz besonderes Feuerzeug : : Versuch 1: Feuerzeug des Chemikers Wie ihr gerade gesehen habt, ist es möglich, ein Feuer ohne Streichholz oder Feuerzeug zu entfachen. Die Chemikalien, die hier verwendet wurden, reagieren miteinander. Bei dieser chemischen Reaktion entsteht eine solche große Wärme, dass das Gemisch dann letztendlich Feuer fängt. Zudem zeigt euch dieses Experiment auch, dass ihr niemals ohne genaue Anweisung des Lehrers Chemikalien zusammengeben dürft. Ihr seht ja, was dann alles passieren kann. Das tückische ist vor allem, dass man zunächst denkt, es passiert gar nichts und die Reaktion erst nach einigen Sekunden einsetzt. Also, immer genau den Anleitungen des Lehrers folgen!

2 Nachdem Herr Feuerstein den Ofen angezündet hat, gönnt er sich ein ausgiebiges Frühstück mit seiner Frau und seinen zwei Töchtern und fährt anschießend zur Arbeit in ein großes Labor. Heute fangen im Labor zwei neue Auszubildende an, die Herr Feuerstein zu betreuen hat. Er hat sich vorgenommen, ihnen zunächst einmal zu zeigen, welche Aufgaben ein Chemiker haben kann. Als erstes zeigt er ihnen einen eindruckvollen Versuch, nämlich die Herstellung von Kunststoff. Kunststoffe kommen, wie der Name schon sagt, in der Natur nicht vor, sondern werden im Labor und in großen Fabriken hergestellt: Versuch 2: Herstellen von Kunststoff Die Auszubildenden sind völlig begeistert, wie aus einer so geringen Menge Flüssigkeit ein solch großer Kunststoffpilz wachsen kann und fragen Herrn Feuerstein, ob er ihnen noch weitere Experimente zeigen kann. Doch der Chemiker vertröstet sie einen Moment und sagt, dass Chemie nicht nur das Anschauen von Versuchen beinhaltet, sondern dass auch Rechnen, das Schrieben von Protokollen und noch vieles mehr dazugehören. Aus diesem Grund bespricht Herr Feuerstein mit den beiden Auszubilden ganz genau, was bei der Herstellung des Kunststoff passiert ist. Nachdem einige Reaktionsgleichungen aufgestellt worden sind, löst Herr Feuerstein sein Versprechen ein und zeigt ein weiteres spannendes Experiment. Da er selbst nicht gerne malt, hat er sich überlegt, dass man das Malen doch auch der Chemie überlassen kann und hat folgendes Experiment entwickelt: Bilder, die sich selber malen: Versuch 3: Bilder in der Schale Danach verabschiedet er sich von seinen Azubis und fährt zum Mittagessen nach Hause. Dort angekommen, beobachtet er seine Frau dabei, wie sie versucht, riesige Mengen Styropor in gelbe Wertstoffsäcke zu verstauen. Dazu fällt ihm wieder ein Versuch ein, um diese Mengen ein wenig zu verkleinern. Er geht in die Garage und holt eine Flasche Aceton. Dieses gibt er in einen großen Eimer und wirft dann das Styropor hinein: Versuch 4: Vernichten von Müll Die Frau des Chemikers ist völlig erschüttert und fragt ihren Mann, ob es nicht gefährlich sei, solche ätzenden Chemikalien im Haus aufzubewahren. Doch Aceton ist nicht ätzend, sondern wird sogar im Nagellackentferner verwendet. Nach dem Mittagessen wollte sich Herr Feuerstein eigentlich einen Augenblick aufs Ohr hauen, doch dieses ist ihm heute leider nicht vergönnt, sein Pieper macht Lärm. Er muss zu

3 einem Feuerwehreinsatz. Eine Küche steht in Flammen, nachdem der Bewohner des Hauses versucht hat, brennendes Fett mit Wasser zu löschen: Versuch 5: Löschen eines Fettbrandes Ihr seht, was Schlimmes passieren kann, wenn man brennendes Fett oder Wachs mit Wasser löschen möchte. Also, brennendes Fett und Wachs niemals mit Wasser löschen, sondern versuchen, die Flammen zu ersticken oder wenn das nicht mehr funktioniert, die Feuerwehr rufen. Nach dem Einsatz fährt der Chemiker zurück ins Labor. Dort hat er die Aufgabe, verschiedene Flüssigkeiten zu identifizieren. Einer Firma sind die Beschriftungen der Gläser verloren gegangen und sie wissen dort nun nicht, was sich in diesen Gläsern befindet. Der Chemiker hat hierfür eine Prüfsubstanz, die er in die Flüssigkeiten gibt: Versuch 6: Untersuchen von Flüssigkeiten Wie ihr seht, verursacht ein und dieselbe Nachweißsubstanz verschiedene Farben. In diesem Fall bedeutet rot das Vorhandensein einer ätzenden Säure, gelb heißt neutral; es könnte sich z.b. um Wasser handeln. Und die Farbe blau verrät eine Lauge, die auch ätzend ist. Doch Herr Feuerstein untersucht nicht nur Flüssigkeiten, sondern z.b. auch Gase. Hierzu hat er sich ein Experiment ausgedacht. Heimlich befüllt er drei Luftballons. Einen befüllt er mit Wasserstoff, einen mit Stickstoff und einen weiteren mit Kohlenstoffdioxid. Dann ruft er seine Auszubildenden zu sich. Diese sollen herausfinden, welchen Gas in welchem Luftballon ist. Dazu steigt Herr Feuerstein auf den Labortisch und lässt alle Ballons aus großer Höhe fallen: Versuch 7: Untersuchen von Luftballons Die beiden Azubis trauen ihren Augen nicht. Ein Ballon fällt nicht zu Boden, sondern steigt unter die Raumdecke. Die anderen beiden Ballons fallen unterschiedlich schnell zu Boden, obwohl die augenscheinlich gleichermaßen aufgeblasen worden sind. Dann löst der Chemiker das Rätsel auf und erklärt ihnen, dass Gase unterschiedlich schwer sind. Sind Gase, wie beispielsweise Wasserstoff, leichter als die Luft um uns herum, steigen sie nach oben. Stickstoff und Kohlenstoffdioxid sind schwerer als die Umgebungsluft. Auf diesem Grund fallen die Ballons zu Boden. Da Kohlenstoffdioxid schwerer als Stickstoff ist, fällt dieser Ballon am schnellsten nach unten.

4 Eine weitere Untersuchungsmöglichkeit für Gase ist das Überprüfen der Brennbarkeit. Dazu baut sich Herr Müller einen langen Zündarm, an dessen Spitze sich eine brennende Kerze befindet und zündet die drei Ballons der Reihe nach an. (Sicherheitshinweis: Bitte habt den Mund leicht geöffnet, wenn die Ballons angezündet werden!) Versuch 8: Entzünden von Luftballons Wie ihr seht, sind manche Gase, wie Stickstoff und Kohlenstoffdioxid nicht brennbar. Wasserstoff hingeben, ist hochentzündlich und verbrennt explosionsartig. Apropos Wasserstoff, da fällt dem Chemiker noch ein ganz lustiges Experiment ein, welches er seinen Azubis nicht vorenthalten möchte: Versuch 9: Die knallende Cola-Dose Nach dem lauten Gesinge und Geknalle fährt Herr Feuerstein in den wohlverdienten Feierabend. Zuhause sieht er, wie seine beiden Töchter Frieda und Frederike fleißig vor dem Fernseher setzen und dabei ein Gummibärchen nach dem anderen naschen. Er fragt, ob sie eigentlich wüssten, wie viel Zucker in diesen vorhanden ist und zeigt ihnen dazu ein spektakuläres Experiment: Versuch 10: Das brummende Gummibärchen Nachdem sich die Familie von diesem Experiment erholt hatte und der Rauch verzogen war, beobachtet er Frederike, wie sie verzweifelt versucht, eine Kerze, welche sich in einem großen Windlicht befindet, auszupusten. Er zeigt ihr, wie sie dieses ganz bequem lösen kann: Versuch 11. Löschen der Kerze Es scheint so, als ob die Kerze mit Nichts gelöscht wurde. Doch dieses ist nicht der Fall. In dem einen Becherglas befand sich das Gas Kohlenstoffdioxid. Wie ihr vorhin kennen gelernt habt, ist Kohlenstoffdioxid schwerer als Luft. Aus diesem Grund lässt es sich wie eine Flüssigkeit von dem einen ins andere Becherglas umgießen. Da die Kerze Sauerstoff zum Brennen benötigt, wird dieses von Kohlenstoffdioxid verdrängt. Somit erstickt die Flamme. Nach diesem anstrengen Tag möchte Herr Feuerstein ein wenig vor dem Fernseher ausruhen, doch leider streikt die Fernbedienung mal wieder, die Batterie ist leer. Genervt geht er in die Werkstatt und baut sich eine eigene Batterie zusammen. Glaubt ihr nicht?? Seht selber:

5 Versuch 12: Die Batterie Nachdem er zwei Stunden vor dem Fernseher verbracht hatte, kribbelt es ihm schon wieder unter den Fingernägeln. Er möchte unbedingt den Tag noch mit einigen Experimenten ausklingen lassen. Er erinnert sich an die Zahnpastawerbung von vorhin und zeigt seiner Frau ein Experiment, wie er dieses selber in riesigen Mengen herstellen kann: Versuch 13: Elefantenzahnpasta Natürlich handelt es sich bei dieser Substanz nicht um echte Zahnpasta! Zum Abschluss des Tages verblüfft er seine Gattin ein letztes Mal mit einem ganz einfachen Versuch, den auch ihr zuhause nachmachen dürft. Alle anderen gezeigten Versuche, die ich euch gezeigt habe, dürft ihr niemals alleine zuhause durchführen! Versuch 14: Brausetabletten auflösen Nach diesem Versuch geht unser Chemiker todmüde ins Bett und träumt von all den Versuchen und Experimenten, die er durchgeführt hat So, liebe SchülerInnen, das war Ein Tag im Leben eines Chemikers. Ich hoffe, es hat euch gefallen und ein wenig eure Neugierde auf den nun beginnenden Chemieunterricht geweckt Vielen Dank!!