1.1 Oxidation von Metallen. Aufgabe. Wie verändern sich Metalle beim Erhitzen? Naturwissenschaften - Chemie - Anorganische Chemie - 1 Metalle

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1 Naturwissenschaften - Chemie - Anorganische Chemie - Metalle (P753000). Oxidation von Metallen Experiment von: Phywe Gedruckt: :6:40 intertess (Version 3.06 B200, Export 2000) Aufgabe Aufgabe Wie verändern sich Metalle beim Erhitzen? Erhitze verschiedene Metalle und stelle die Veränderungen fest. Raum für Notizen Wenn Sie als Lehrer angemeldet sind, finden Sie nachstehend eine Schaltfläche für Zusatzinformationen. - -

2 Zusatzinformationen Lernziele Metalle unterliegen beim Erhitzen an Luft chemischen und physikalischen Veränderungen. Metalle unterscheiden sich in ihrer Reaktivität. Hinweise zu Aufbau und Durchführung Vorbereitungen Schneiden Sie aus den Metallblechen Streifen von ca. 8 cm Länge und cm Breite. Vor allem die Kanten der Kupferblechstreifen sind sehr scharf und können zu Schnittverletzungen führen! Anmerkungen zu den Schülerversuchen Weisen Sie die Schüler/Innen darauf hin, dass kein geschmolzenes Metall in die Brennerdüse tropfen darf. Aluminiumblech schmilzt zwar, dies ist aber nicht direkt sichtbar, da die sich bildende Oxidschicht ein Abtropfen des geschmolzenen Aluminiums verhindert. Eventuell zur Demonstration mit einer zweiten Tiegelzange oder Pinzette die Oxidschicht abziehen, um das Flüssigwerden des Aluminiums zu zeigen. Gefahren Schutzhandschuhe tragen! Nach dem Versuch Hände gründlich waschen! Vorsicht beim Erhitzen! Schutzbrille tragen! Hinweise Die chemischen Symbole sollten im Zusammenhang mit dem Daltonschen Atommodell eingeführt sein. Methodische Bemerkungen Im Rahmen dieser Versuchsabfolge wird die Luftzusammensetzung als nicht bekannt angenommen, so dass die Versuchsauswertung auf einer rein die Beobachtungen interpretierenden Ebene verbleibt. Sollte im Unterricht die Einheit "Luft, Luftzusammensetzung, Verbrennung" vorab behandelt worden sein, kann der Versuch - 2 -

3 auch in diesem Rahmen eingesetzt und mit geringfügigen Veränderungen ausgewertet werden. Entsorgung Metallreste und Metalloxide in den Sammelbehälter für Schwermetallabfälle geben

4 Material Material Material aus "TESS Chemie Set Anorganische Chemie" (Bestellnr ) Position Material Schutzbrille, farblose Scheiben Bestellnr Menge 2 Gummihandschuhe, Größe S (6-7) Tiegelzange, Edelstahl, l = 200 mm Abdampfschale 75 ml, d = 80 mm Chemikalien, zusätzliches Material Position Material Bunsenbrenner mit Nadelventil, Erdgas, DIN-Ausführung Bestellnr Menge Sicherheits-Gasschlauch, DVGW Aluminiumblech, Stärke 0,2 mm, 50 g Kupferblech, d = 0, mm, b = 00 mm, 00 g Zinkblech, ,5 mm, 200 g Stahlwolle (Eisen), fein, 200 g Für das Experiment benötigte Materialien - 4 -

5 - 5 -

6 Aufbau Aufbau Gefahren Schutzhandschuhe tragen! Nach dem Versuch Hände gründlich waschen! Vorsicht beim Erhitzen! Schutzbrille tragen! Aufbau Stelle den Brenner in die Mitte des Arbeitsplatzes und lege die benötigten Materialien und Geräte daneben (Abb. ). Abb. Stelle die Abdampfschale direkt neben den Brenner (Abb. 2). Abb

7 Durchführung Durchführung Ablauf Betrachte die Metalle genau, notiere ihr Aussehen und Farbe in Tabelle (siehe Auswertung). Stelle die nichtleuchtende Flamme des Brenners ein, nimm mit der Tiegelzange etwas Eisenwolle und erhitze sie ca. min kräftig im oberen heißen Teil der Brennerflamme (Abb. 3). (Vorsicht! Hand oberhalb der Eisenwolle halten, da glühende Teilchen abspringen können!) Abb. 3 Betrachte die Eisenwolle genau, lege sie dann zum Abkühlen in die Abdampfschale (Abb. 4). Abb. 4 Verfahre jetzt genauso mit den Metallblechstreifen. Schmelzende Metalle auf das Drahtnetz abtropfen lassen. Metallschmelze darf nicht in die Brenneröffnung geraten! - 7 -

8 Entsorgung Gib die Metallreste nach dem Abkühlen zur Entsorgung als Schwermetallabfall

9 Auswertung Auswertung Frage : Übertrage die Versuchsergebnisse in Tabelle. Tabelle Metall chemisches Symbol Aussehen/Farbe Farbe nach Erhitzen schmilzt Aluminium nnnnn nnnnnnnnnn Eisen nnnnn nnnnnnnnnn Kupfer nnnnn nnnnnnnnnn Zink nnnnn nnnnnnnnnn Tabelle a Metall chemisches Symbol Aussehen/Farbe Farbe nach Erhitzen schmilzt Aluminium Al silbergrau weißgrau ja (600 C) Eisen Fe grau schwarzgrau nein (535 C) Kupfer Cu rotbraun schwarz nein (083 C) Zink Zn grau weiß ja (420 C) - 9 -

10 Fragen und Aufgaben Fragen und Aufgaben Frage : Woran kann man erkennen, dass hier chemische Reaktionen abgelaufen sind? Welche physikalischen Veränderungen erfahren alle Metalle beim Erhitzen? Die chemische Reaktion lässt sich an der Veränderung der Metalle während des Erhitzens erkennen. Es entstehen neue Stoffe, die sich in Farbe und Konsistenz von den Metallen unterscheiden. Von selbst umkehrbare, also physikalische Veränderungen beim Erhitzen sind z.b. die Temperaturerhöhung und die Ausdehnung der Metalle. Frage 2: Welche gemeinsamen Eigenschaften besitzen die Metalle? - 0 -

11 Metalle besitzen einen charakteristischen (metallischen) Glanz. Sie sind gute Wärmeund Stromleiter. Frage 3: Reagieren chemisch alle Metalle in der oben festgestellten Art und Weise? Wie ließen sich die Metalle nach der Art der Reaktion einteilen? Viele Metalle reagieren wie die Untersuchten beim Erhitzen an Luft. Es gibt aber auch Metalle wie Silber, Gold und Platin, die sich auch beim Erhitzen an Luft nicht verändern. Die Metalle lassen sich hiernach in edle und unedle Metalle einteilen. - -

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