Benutzer:BirgitLachner/Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/Stoffe können sich verändern/Verhalten von Kupfer beim Erhitzen mit Schwefel

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Das folgende Experiment ist nicht gefährlich. Allerdings kann Schwefel, wenn er verbrennt, ein Gas bilden, das ungesund ist. Haltet euch daher an die Anweisungen.


EXPERIMENT - Erhitzen von Kupfer mit Schwefel - Sicherheitshinweise
Anweisung genau lesen
Die Experimentieranweisung muss genau gelesen und beachtet werden!
Schutzbrille verwenden
Eine Schutzbrille muss verwendet werden.
Reizend
ACHTUNG!
Es werden reizende oder sensibilisierende Stoffe genutzt.
Schutz-Massnahmen treffen!
Ätzend
ACHTUNG!
Es werden ätzende Stoffe genutzt.
Schutz-Massnahmen treffen!
Giftig
GEFAHR!
Es werden akut giftige Stoffe genutzt.
Schutzmaßnahmen treffen!

Wie üblich gilt bei der Verwendung des Bunsenbrenners entsprechende Schutzmaßnahmen zu ergreifen, vorsichtig mit dem Bunsenbrenner umzugehen und nicht mit den Flammen allgemein (auch Streichhölzer) zu spielen.

Bei Erhitzen des Schwefels kann durch Verbrennung ein Stoff (Schwefeldioxid) entstehen, der ungesund ist - abgesehen von dem unangenehmen Geruch. Um das zu verhindern und auch, dass wir keinen Schwefeldampf einatmen, wird das Reagenzglas mit einem Luftballon verschlossen. Das folgende Bild zeigt brennenden Schwefel.

Sulfur-burning-at-night.png

Für den Fall das das Reagenzglas aufplatzt, etwa weil dauerhaft nur an einer Stelle erhitzt wird, sollte das Stativ mit dem kaputten Reagenzglas umgehend in den Abzug gestellt werden. Dort kann man dann das Reagenzglas entfernen und abkühlen lassen.

Materialien

  • Stativstange, Stativfuß, Doppelmuffe, Stativklammer
  • Reagenzglas
  • Luftballon
  • Schwefelpulver
  • ein Stückchen Kufperblech, zu einem Dach gefaltet
  • Bunsenbrenner und Zündquelle (Streichhölzer, Feuerzeug, Gasanzünder, ...)
  • Pinzette
  • Holzstab (als Hilfsmittel, um das Kupferblech richtig zu platzieren - nicht immer notwendig)


BEGRIFFE - Edukte und Produkte
  • Edukte = Ausgangsstoffe eines chemischen Experimentes
  • Produkte = Endstoff eines chemischen Experimentes


AUFGABE 1 - Beschreibung der Edukte

Beschreibe die Edukte Schwefel und Kupfer möglichst genau und betrachte ihre Eigenschaften. Für Schwefel solltest du dir ein Stück Schwefel anschauen (siehe Lehrertisch), da die pulvrige Form ja nicht wirklich die Eigenschaften von Schwefel zeigen.

Haltet die Beschreibung auf einem Blatt fest. Der Eintrag ins Heft geschieht später, mit Hilfe dieser Notizen.

Durchführung

Teil 1: Durchführung des Experimentes

Entsprechend der Darstellung, wird das Stativ mit dem Reagenzglas vorbereitet. Das Reagenzglas sollte ganz oben am Bördelrand befestigt werden. Es sollte auch nur wenig schräg eingespannt werden, denn wenn es zu schräg ist, rutscht das Kupferblech in den Schwefel, was aber nicht gewünscht ist.

Nachdem Schwefel und Kupferblech richtig platziert sind, wird das Reagenzglas mit dem Luftballon verschlossen. Achtet darauf, das der Luftballon keine sichtbaren Löcher hat und sicher über dem Bördelrand sitzt und dicht abschließt.

Dann kann der Bunsenbrenner angezündet werden.

Zunächst wird das Kupferblech intensiv erhitzt. Achtet auf den richtigen Abstand des Bunsenbrenners zum Reagenzglas, so dass die heißeste Stelle der Flamme auch richtig wirken kann. Stellt den Bunsenbrenner aber nicht einfach unter das Reagenzglas, denn sonst kann damit das Glas durchgeschmolzen werden!

Kupfer-und-Schwefel-Versuchsaufbau.svg

Nach etwa einer Minute kann dann der Schwefel erhitzt werden, bis er gasförmig wird (man sieht die Dämpfe). Sobald die Schwefeldämpfe des Kupferblech erreichen kann man wieder das Kupferblech für kurze Zeit erhitzen. Dann sollten immer abwechselnd Schwefel und Kupfer erhitzt werden, bis man am Kupferblech beobachten kann, dass es zu Glühen anfängt. Dann reicht es, ein wenig den Schwefel zu erhitzen, um genügend Schwefeldampf zum Kupferblech zu "bringen".

Wenn das Glühen einmal durch das Kupferblech "durchgelaufen" ist kann man den Bunsenbrenner abschalten (Reihenfolge beachten!).


AUFGABE 2 - Beschreibung des Vorgangs

Halte möglichst genau fest, was bei der Reaktion zu beobachten ist. Dazu gehört auch kurz die Erwähnung der Handgriffe, die du durchführst.

Falls du das Experiment noch einmal als Video anschauen willst, schau am Ende der Seite!

Teil 2: Untersuchung des Produktes

Sobald der Schwefel im Reagenzglas wieder eine gelbe Farbe angenommen hat und nicht mehr klar/braun aussieht ist, wird überprüft, ob das Reagenzglas gut genug abgekühlt ist, um sich nicht die Finger daran zu verbrennen.

Dann nehmt ihr den Luftballon ab, legt ihn ggf. im Abzug ab (nicht daran riechen!!) und versucht das feste Produkt, das nun eine andere Farbe als das Kupfer hat, mit der Pinzette heraus zu holen. Wenn noch Schwefel anhaftet, kann der im Abzug mit dem Bunsenbrenner verbrannt werden. Schaut euch das Produkt genauer an und vergleicht es mit dem Kupferblech von vorher. Verwendet auch eine Lupe oder eine Mikroskopkamera, um es genauer zu betrachten.


AUFGABE 3 - Beschreibung des Produktes

Beschreibe nun die Eigenschaften des entstandenen Produktes, das vorher das Kupferblech war. Vergleiche mit den Eigenschaften von Kupfer und Schwefel. Was ist mit dem ehemals flüssigen Schwefel? Hat er sich auch verändert?

BEACHTE: Gibt es Rest von Schwefel oder Kupfer, so musst du diese nicht beachten. Es kann passieren, dass etwas von den Edukten übrig bleibt.

Entsorgung und Reinigung der Gefäße

Die Entfernung des geschmolzenen Schwefels ist zu umständlich, daher wird das dreckige Reagenzglas zusammen mit dem Luftballon in den Restmüll geworfen.

Wer ein Stück Kupfersulfid hat, an dem kein Schwefel anhaftet, kann es mitnehmen und z.B. auch ins Heft mit Tesa einkleben. Sonstige Reste des Kupfersulfids werden ebenfalls über den Restmüll entsorgt.


AUFGABE 4 - Erstellen eines Versuchsprotokolls

In unserem Chemie-Buch auf Seite 21 gibt es eine Anleitung, wie man ein Protokoll zu einem Experiment richtig aufschreibt.

Wichtig ist zu beachten, dass du bei den Beobachtungen nichts interpretierst sondern ganz neutral beschreibst, was zu sehen war. Der Hintergrund dafür ist der, dass man mit jeder Interpretation eventuell Aspekte weglässt  und nicht beachtest, die aber womöglich doch wichtig sind. Daher führen Chemiker immer ein Labor-Juurnal, in dem sie alle Beobachtungen direkt notieren.   

BEACHTE: Wir haben bisher noch keine Auswertung zu dem Experiment besprochen. Daher lässt du diesen Punkt erst einmal weg!

Video zum Experiment