Das Ist Chemie. 9. Durchgang Herbst Patrick Heinecke - 1 -

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1 Das Ist Chemie 9. Durchgang Herbst 2005 Patrick Heinecke - 1 -

2 Inhaltsverzeichnis Versuch 1: Fingerabdrücke Material... 3 Durchführung... 3 Beobachtungen Material... 3 Durchführung... 3 Beobachtungen... 3 Aufgaben... 3 Aufgaben Versuch 2: Fahrradspuren... 6 Material... 6 Durchführung... 6 Beobachtung... 6 Aufgabe... 6 Steckbrief... 7 Versuch 3: Falsch oder echt?... 8 Material... 8 Durchführung... 8 Beobachtungen... 8 Ergebnis... 8 Versuch 4: Haare und Fasern Material... 9 Durchführung... 9 Beobachtungen Material Durchführung Beobachtungen Aufgaben Versuch 5: Blutspuren Material Durchführung Beobachtung Leber Marmelade Ketchup Ergebnis Quellennachweis

3 Versuch 1: Fingerabdrücke 1.1 Material: Graphitpulver, Klebestreifen, weißes Papier Durchführung: Reibe mit dem Graphitpulver nacheinander deinen Daumen, Zeige- und Mittelfinger schwarz ein. Rolle das erste Fingerlied auf der beschichteten Seite eines Klebestreifens mit leichtem Druck ab und klebe ihn auf ein weißes Blatt Papier. Du kannst den Finger auch auf einem Stempelkissen einfärben und den Abdruck auf weißes Papier drücken. Nimm in gleicher Weise die Fingerabdrücke von drei weiteren Personen ab. Beobachtungen: Siehe Anhang I 1.2 Material: Glas, Graphitpulver, Klebestreifen Durchführung: Sichere einen (fettigen) Fingerabdruck auf einem Trinkglas. Gib etwas Graphitpulver darüber. Klopfe überschüssiges Pulver vorsichtig wieder ab und fixiere dein Ergebnis mit einem Klebestreifen. Beobachtungen: Abbildung 1 zeigt den Fingerabdruck mit Graphitpulver auf dem Glas. Die zweite Abbildung ist ein Ausschnitt des ersten Bildes. Die dritte Abbildung zeigt den fertig abgenommenen Abdruck (siehe auch Anhang II). Abb. 1 Abb. 2 Abb

4 Aufgaben: 1. Recherchiere im Internet, nach welchen Merkmalen die Polizei Fingerabdrücke untersucht. Bei der Recherche hilft dir der Suchbegriff Daktyloskopie. Die Fingerabdrücke werden nach so genannten Papillarlinien untersucht. Das sind die Linien, die aus den Erhöhungen und Vertiefungen am Finger entstehen. Bei jedem Menschen, sogar bei eineiigen Zwillingen, verlaufen diese Linien anders. Die Fingerabdrücke werden erst in verschiedene grobe Grundmuster eingeteilt (Abb. 1). Dann werden die Abdrücke auf kleinere Merkmale untersucht, z.b. auf endenden Linien (Abb. 3), Verzweigungen (Abb. 2), Inseln (Abb. 4) und einzelne Linien. Von diesen so genannten Minuzien werden von der Polizei ca. 40 Stück erfasst und ausgewertet, so dass sie mit anderen Abdrücken verglichen werden können. Manchmal werden die Fingerabdrücke auch noch genauer auf die Lage der einzelnen Poren untersucht. Abb. 1 Abb. 2 Abb. 3 Abb

5 2. Beschreibe anhand der von der Polizei verwendeten Merkmale die Besonderheiten der von dir abgenommen Abdrücke. Abdruck 1 Grundform: Schleife Besonderheit: Sehr spitzer Bogen. Abdruck 2 Grundform: Schleife Besonderheit: Kleiner Riss im oberen Teil Abdruck 3 Grundform: Schleife Abdruck 4 Grundform: Schleife Besonderheit: Die Schleife ist sehr weit unten. Oben verlaufen die Linien fast gerade. Die grünen Markierungen zeigen die so genannten Inseln, die roten Markierungen zeigen die Enden einzelner Linien und die blauen Markierungen zeigen einzelne Verzweigungen. Es wurden jeweils die Abdrücke des rechten Daumens analysiert

6 Versuch 2: Fahrradspuren Material: Gips, Wasser, Haarspray, Erde, Fahrradreifen Durchführung: Fertige den Gipsabdruck einer Fahrradspur an: Fixiere die Oberfläche des Abdrucks zunächst mit Haarspray. Rühre Gips mit Wasser an und gieße den noch flüssigen Brei in den Abdruck. Lasse den Gips ein bis zwei Stunden aushärten und reinige ihn anschließend vorsichtig. Beobachtung: Der Gips wird nach einiger Zeit fest und man erhält einen genauen Abdruck des Reifenprofils. Abb. 3 Abb. 1 Abb. 2 Abb. 1: Fahrradspur Abb. 2: Flüssiger Gips Abb. 3: Fertiger Abdruck Abb. 4: Gips beim Anrühren Abb. 4 Aufgabe: Erstelle einen chemischen Steckbrief von Gips und formuliere die Reaktionsgleichung für das Aushärten

7 Steckbrief: Formel CaSO 2 Dichte 2,3 g/cm 3 Magnetismus Nein Farbe weiß, grau Härte nach Mohs 1,5-2 Elektrische Leitfähigkeit Nein Kristallsystem monoklin Gips ist Calciumsulfat, in dem je nach Art des Gipses verschiedene Mengen von Kristallwasser enthalten sind. Der Ausgangsstoff ist Calciumsulfatdihydrat (CaSO 4 2 H 2 O). Bei einer Brenntemperatur von C entsteht Calciumsulfathalbhydrat (CaSO 4 ½ H 2 O). Bei einer Temperatur von über 180 C entsteht Anhydrat (CaSO 4 ). Beim Brennvorgang wird das Kristallwasser (H 2 O) entzogen. Das Gipspulver ist Calciumsulfathalbhydrat also CaSO 4 ½ H 2 O, es ist nicht kristallin. Beim Anrühren des Gipsbreis wird Wasser dazugegeben. Es entsteht Calciumsulfat mit irgendeiner Menge Wasser, also CaSO 4 n H 2 O. Wenn der Gips hart wird entsteht Calciumsulfatdihydrat (CaSO 4 2 H 2 O). Von n H 2 O bleiben also 2 H 2 O übrig, der Rest verdunstet. Bei diesem Vorgang entstehen Kristalle, die dafür verantwortlich sind, dass der Gips fest wird. Reaktionsgleichung: CaSO 4 ½ H 2 O + 1½ H 2 O CaSO 4 2 H 2 O (s) Dihydrat CaSO 4 2 H 2 O - 1½ H 2 O Brennen Halbhydrat CaSO 4 ½ H 2 O + n H 2 O Anrühren Gipsbrei CaSO 4 n H 2 O Dihydrat CaSO 4 2 H 2 O - (n-2) H 2 O Erhärten - 7 -

8 Versuch 3: Falsch oder echt? Material: Iod, Brennspiritus, 5 -Schein, weißes Papier. Durchführung: Prüfe, ob ein echter Geldschein oder eine Farbkopie vorliegt. Verdünne eine iodhaltige Lösung mit Brennspiritus, dass eine teefarbene Lösung entsteht. Trage einen kleinen Tropfen Lösung sowohl auf eine helle Stelle eines Geldscheins als auch auf andere weiße Papiere auf. Warte einige Zeit. Beobachtungen: Die normalen Papiere färben sich beim Kontakt mit dem gelblichen Iod-Spiritus-Gemisch leicht rot/rosa. Der Geldschein färbt sich nur etwas in der Farbe des Gemischs. Ergebnis: Mit dem Iod-Spiritus-Gemisch kann man prüfen, ob es nur Papier oder ein Geldschein ist

9 Versuch 4: Haare und Fasern 4.1 Material: Mikroskop, Haare, Baumwoll-, Woll- und Kunstfasern Durchführung: Betrachte Haare und einzelne Baumwoll-, Woll- und Kunstfasern unter dem Mikroskop. Beobachtungen: Haare: Baumwolle: Wolle: Kunstfasern: - 9 -

10 4.2 Material: Haare, Baumwolle, Wolle, Kunstfasern, Teelicht, Pinzette, feuerfeste Unterlage Durchführung: Untersuche Haare und Fäden aus Baumwolle, Wolle und Kunstfasern auf Brennbarkeit. Verwende hierzu ein Teelicht, eine Pinzette und eine feuerfeste Unterlage. Beobachtungen: Haare: Es gab eine Stichflamme. Es sah so aus als ob die Haare schmelzen. Es hat gestunken. Baumwolle: Die Baumwolle brennt und stinkt. Wolle: Die Wolle schmilzt und stinkt dabei sehr stark. Es bilden sich kleine Klumpen

11 Kunstfasern: Die Kunstfaser fängt erst nach längerer Zeit kurz an zu brennen. Es brennt nicht die ganze Faser weg, sondern es bilden sich klumpen und die Flamme erlischt. Aufgaben: Stelle tabellarisch Unterschiede und Gemeinsamkeiten der untersuchten Fasern zusammen. Baumwolle Wolle Kunstfaser Schwer zerreißbar Leicht zerreißbar Schwer zerreißbar Leicht entzündlich Sehr leicht entzündlich Schwer entzündlich --- Raue Oberfläche Glatte Oberfläche Gestank beim Verbrennen Sehr starker Gestank beim Verbrennen Gestank beim Verbrennen

12 Versuch 5: Blutspuren Material: 3%ige Wasserstoffperoxid-Lösung, Ketchup, rote Marmelade, rohe Leber, Reagenzglas, Reagenzglasständer, Klammer. Durchführung: Tropfe 3%ige Wasserstoffperoxid-Lösung auf kleine Proben von Ketchup, roter Marmelade und auf Flüssigkeit, die aus roher Leber getropft ist (Blutersatz). Beobachtung: Leber: 0 min. (Abb. 2): Bei Berührung von Wasserstoffperoxid mit der roten Substanz, die aus der rohen Leber getropft ist, entsteht sofort ein leicht roter Schaum. Man kann das Aufschäumen auch hören. Die Schaumbildung lässt nach kurzer Zeit nach. 2 min.: Bei erneuter Zugabe von Wasserstoffperoxid schäumt das Gemisch wieder auf. Aus der inzwischen heller gewordenen Substanz steigen kleine Bläschen auf. Das Aufsteigen der Bläschen wird allmählich weniger und hört schließlich ganz auf. Auch der Schaum löst sich langsam wieder auf. 30 min. (Abb. 3): Der Schaum hat sich schon fast vollständig aufgelöst. Oben setzt sich eine klarere rote Flüssigkeit ab. Wobei sich unten eine hellere undurchsichtige Substanz ablagert. 24 h (Abb. 4): Vom Schaum ist nun nur noch ein kleiner Rest übrig. Etwa 80% der Flüssigkeit sind nun rot und durchsichtig. Unten hat sich nun eine fast weiße Flüssigkeit abgesetzt. Dieser Teil entspricht etwa 20% des gesamten Inhalts. Abb. 1 Abb. 2 Abb. 3 Abb

13 Marmelade: Es passiert nichts, außer, dass die Marmelade etwas verdünnt wird. Ketchup: Das Ketchup wird lediglich etwas verdünnt. Ergebnis: Mit einer Wasserstoffperoxid-Lösung kann man Blut nachweisen. Ist es Blut, schäumt es auf wenn man Wasserstoffperoxid dazu gibt. Geschieht dieses nicht, handelt es sich nicht um Blut

14 Quellennachweis: Fingerabdrücke wissen.de Lexikon 2004 Fahrradspuren wissen.de Lexikon