Naturwissenschaften - Chemie - Allgemeine Chemie - 1 Stoffeigenschaften (P7150500) 1.5 Stoffeigenschaften - Dichtebestimmung Experiment von: Phywe Gedruckt: 11.10.2013 12:48:42 intertess (Version 13.06 B200, Export 2000) Aufgabe Aufgabe Wie bestimmt man die Dichte von Feststoffen? Ermittle die Dichte mehrerer Feststoffe. Raum für Notizen Wenn Sie als Lehrer angemeldet sind, finden Sie nachstehend eine Schaltfläche für Zusatzinformationen. - 1 -
Zusatzinformationen Lernziele Die Dichte eines Stoffes entspricht der Masse eines Kubikzentimeters dieses Stoffes. Die Dichte ist demnach definiert als Masse : Volumen (g/cm 3 ). Die Dichte unregelmäßig geformter Körper lässt sich ermitteln indem die Masse durch Abwiegen und das Volumen durch Wasserverdrängung festgestellt werden. Hinweis zu Aufbau und Durchführung Achten Sie darauf, dass die Messzylinder nicht zu hoch gefüllt sind, damit beim Eintauchen des Schwefels kein Wasser herausspritzt. Gefahren Schutzbrille aufsetzen! Hinweise Die in die Tabelle eingetragenen Werte sind Beispielwerte. Methodische Hinweise Die Versuche sind so angelegt, dass sie in gruppenteiliger Arbeit durchgeführt und ausgewertet werden. Je nach Größe der Lerngruppe können aber auch mehrere Messungen von einer Gruppe durchgeführt werden. Entsorgung Die Schwefelstücke können aufgefangen und wiederverwendet werden. - 2 -
Material Material aus "TESS advanced Chemie Set Allgemeine Chemie, CH-1" (Bestellnr. 15300-88) Position 1 Material Schutzbrille, farblose Scheiben Bestellnr. 39316-00 Menge 1 2 Spritzflasche, 250 ml, Kunststoff 33930-00 1 3 Messzylinder, hohe Form, 50 ml, PP 46287-00 1 4 Würfel, Satz von 8 Stück 02214-00 1 Chemikalien, zusätzliches Material Position Material Schwefel, Stücke, 500 g Bestellnr. 30277-50 Menge Wasser Waage Für das Experiment benötigte Materialien - 3 -
Aufbau Aufbau Gefahren Schutzbrille aufsetzen! Aufbau Fülle den Messzylinder mit 20 cm 3 Wasser (Abb. 1). Abb. 1-4 -
Durchführung Durchführung Ablauf Wiege nacheinander die Kubikzentimeter-Würfel aus Blei, Eisen, Kupfer, Messing, Zink, Aluminium, Hartgummi und Holz. Trage die Ergebnisse in Tabelle 1 ein. Wiege etwa 5-10 g Schwefel ab und trage die gewogene Masse in Tabelle 2 ein. Tauche die abgewogenen Schwefelstücke vorsichtig in das im Messzylinder befindliche Wasser, so dass kein Wasser herausspritzt (Abb. 2). Miss das sich jetzt ergebende Wasservolumen am Messzylinder ab. Trage diese Werte ebenfalls in Tabelle 2 ein. Abb. 2 Entsorgung Gieße das Wasser in den Ausguss, fange dabei die Schwefelstücke auf und gib sie zurück. - 5 -
Auswertung Auswertung Frage 1: Trage die Massen der Kubikzentimeter-Würfel in Tabelle 1 ein. Tabelle 1 Stoff Blei Eisen Kupfer Messing Zink Aluminium Hartgummi Holz gewogene Masse (g) Dichte (g/cm 3 ) Tabelle 1a (Die eingetragenen Werte sind Beispielwerte) Stoff gewogene Masse (g) Dichte (g/cm 3 ) Dichte (g/cm 3 ) Literaturwert Blei 11.5 11.5 11.35 Eisen 8.0 8.0 7.86 Kupfer 9.0 9.0 8.93 Messing 8.5 8.5 8.3-8.5* Zink 7.0 7.0 7.13 Aluminium 3.0 3.0 2.669 Hartgummi 1.5 1.5 1.1-1.2* Holz 0.5 0.5 0.4-0.8* * Je nach Art und Zusammensetzung unterschiedlich - 6 -
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Fragen und Aufgaben Fragen und Aufgaben Frage 1: Berechne die Dichte der Feststoffe und trage die Werte in Tabelle 1 ein. Siehe Tabelle 1a. Frage 2: Ordne die Stoffe nach steigender Dichte. Holz - Hartgummi - Aluminium - Zink - Eisen - Messing - Kupfer - Blei Frage 3: Trage in die erste Leerzeile von Tabelle 2 die Masse des Schwefels und die gemessenen Volumina des Tauchversuchs ein. - 8 -
Tabelle 2 Gruppe Masse Schwefel (g) Wasservolumen (cm 3 ) Volumen Schwefel (cm 3 ) vorher nachher A B C D E Tabelle 2a Gruppe Masse Schwefel (g) Wasservolumen (cm 3 ) Volumen Schwefel (cm 3 ) vorher nachher A 4.5 20.0 22.2 2.2 B 11.5 20.0 25.2 5.5 C 7.5 20.0 23.6 3.6 D 13.5 20.0 26.5 6.5 E 6.5 20.0 23.2 3.2 Frage 4: Trage in die anderen Zeilen von Tabelle 2 die Ergebnisse der anderen Versuchsgruppen ein. Siehe Tabelle 2a. - 9 -
Frage 5: Übertrage aus Tabelle 2 die Werte für "Masse Schwefel " und "Volumen Schwefel" in Tabelle 3. Berechne jetzt die Dichte des Schwefels (Dichte : Volumen), verfahre ebenso mit den Ergebnissen der anderen Versuchsgruppen. Bilde den Mittelwert aus allen Ergebnissen. Tabelle 3 Gruppe Masse Schwefel (g) Volumen Schwefel (cm 3 ) Dichte Schwefel (g/cm 3 ) A B C D E Mittelwert Tabelle 3a Gruppe Masse Schwefel (g) Volumen Schwefel (cm 3 ) Dichte Schwefel (g/cm 3 ) A 4.5 2.2 2.05 B 11.5 5.5 2.09 C 7.5 3.6 2.08 D 13.5 6.5 2.08 E 6.5 3.2 2.03 Mittelwert 8.7 4.2 2.07 Mittelwert der Dichte des Schwefels: 2.07 g/cm 3 (Literaturwert = 2.07) - 10 -