Wolfgang Wertenbroch

Chemie an Stationen Physikalische und chemische Trennverfahren

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Chemie an Stationen Physikalische und chemische Trennverfahren

Dieser Download ist ein Auszug aus dem Originaltitel Chemie an Stationen Über diesen Link gelangen Sie zur entsprechenden Produktseite im Web. http://www.auer-verlag.de/go/dl6804

Materialaufstellung und Hinweise Physikalische und chemische Trennverfahren Die Stationen 1 bis 6 sind in entsprechender Anzahl zu vervielfältigen und den Schülerinnen und Schülern bereitzulegen. Als Möglichkeit zur Selbstkontrolle können Lösungsseiten zur Verfügung gestellt werden. Das Experimentiermaterial befindet sich in einem Kunststoffkörbchen und steht ebenfalls bereit. S. 2 / 3

Station 1

S. 4

Station 2

S. 5

Station 3

S. 6

Station 4

S. 7

Station 5

S. 8

Station 6

Stofftrennung durch Sedimentieren und Dekantieren: 2 Bechergläser 100 ml, Glasstab, Sand, Wasser Stofftrennung durch Filtration und Extraktion: Becherglas 100 00 ml, Trichter, Papierfilter (Kaffeefilter), Erlenmeyerkolben, Reagenzglas, Sand, Wasser, Kochsalz, Glasstab r, Koch Trennung eines homogenen Stoffgemisches durch Erhitzen: Reagenzen: Reagenzglas, Reagenz glashalter, Reagenzglasgestell, Spiritusbrenner, Fliese zum Ablegen heißer Gegenstände, Zündhölzer, Becherglas 100 ml, Glasstab zum Umrühren, Salz, ühren, S lz, Wasser Trennung eines homogenen Stoffgemisches durch Papierchromatographie: Papie chromatog 3 Filterpapiere 5 cm ™ 5 cm, 3 Uhrgläser, Beche Becherglas Pipette mit Gummihütchen, las 50 ml, Pip Fasermaler / Filzstift blau, rot, schwarz,, Wasser, Br Brennspiritus, Salzwasser, weitere Fas Faserot, sc ennspiritus, Sa malerfarben Das Beispiel Kerze – ein chemisches Kerzenwachs, Reagenzhemis hes Zerlegungsverfahren: Zerlegun eagenzglas, Reagenzglashalter, Reagenzglasgestell, Spiritusbrenner, Fliese Ablegen lter, Re genzgl sgestell, Sp ese zum Ablege n heißer Gegenstände, Zündhölzer, Teelicht, Porzellanteller ndhölzer, Te icht, P ll Bilder malen Spatel, Kochsalz, Reagenzglas, Fläschchen, Geon sich sich selbst: Spat l, Koc chchen, Bleistift, Geo dreieck, Fasermalstifte, Sperrholzplatte, Pipette, Fließpapier, k, Faserm lstifte, Sperrhol eßpa Schere, Stecknadeln tecknadeln

1

Name:

Stofftrennung durch Sedimentieren und Dekantieren (1)

Wenn du einen Stoff als homogen oder als heterogen erkannt hast, soll er untersucht werden. Zunächst geht es hier darum, die Bestandteile des heterogenen Stoffes voneinander zu trennen. Durch geeignete Trennverfahren erhältst du wiederum homogene Stoffe. Die Trennung eines heterogenen Stoffgemisches in die einzelnen Bestandteile gelingt durch mechanisch-physikalische Trennverfahren.

Aufgabe 1 Stelle in einem Becherglas ein Gemisch aus Sand und Wasser her. er. Fülle beide Stoffe in das Becherglas und rühre mit dem Glasstab um. Stelle dann dieses Gemisch Feststoff und Flüssigkeit zur sch aus Fes tstoff u teh Seite. Achte darauf, dass das Gemisch ruhig steht.

Aufgabe 2

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Schon nach kurzer Zeit haben sich ich der Feststoff und nd die d Flüssigkeit voneinander ande er getrennt. Ergänze Er n e den Text:

Sedimentieren – Flüssigkeit – abgesetzt setztt – Sediment Sed Der Feststoff Feststoff hat sich am a Boden des Becherglases eche es Diese Schic Schicht wird als Die e

. bezeichnet. bezeich

steht darüber. Dieses Die Trennverfahren

heißt

.

Aufgabe Aufga be 3 Wenn derr Feststoff F und die Flüssigkeit als homogene Stoffe vorliegen sollen, musst du ein weiteres Trennverfahren anwenden. Dazu gießt du das überstehende Wasser sehr ruhig und langsam in das zweite Becherglas. Achte darauf, dass der Feststoff möglichst vollständig im Becherglas bleibt.

2

Physikalische und chemische Trennverfahren

Station 1

Name:

Stofftrennung durch Sedimentieren und Dekantieren (2)

Physikalische und chemische Trennverfahren

Station 1

Aufgabe 4 Setze diese Begriffe an passender Stelle in den Lückentext ein:

Feststoff – unvollständige – sedimentiert – Dekantieren – abgegossen Dieses Trennverfahren wird als

(über die Kante nte gießen) g bezeichnet.

Dabei werden die unterschiedlichen Dichten der Stoffe genutzt. Der dichtere

setzt sich am Boden ab, er

Die darüberstehende Flüssigkeit wird

.

(dekantiert). (dekantie t)

Dekantieren eignet sich nur für eine

Trennung. Trenn

Aufgabe 5

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Setze diese Begriffe in die Übersicht ein: n:

Sand – Wass Wasser – Sand – Wasser – Dekantieren Dekkantieren ntier Heterogenes terogen Stoffgemisch aus a und

Trennung durch

Homogener Stoff:

Homogener Stoff:

3

Name:

Stofftrennung durch Filtration und Extraktion

Aufgabe 1 a) Setze den Trichter mit dem Papierfilter auf den Erlenmeyerkolben. b) Stelle in einem Becherglas ein Gemisch aus Sand und Wasser her, indem du beide Stoffe in das Becherglas füllst und mit dem Glasstab umrührst. Gieße das Gemisch langsam in den Filter. c) Setze diese Begriffe an passender Stelle in den Lückentext ein:

Feststoffteilchen – Filtrieren – Teilchengröße – Trennungg – durchs durchströmen Beim

des Sand-Wasser-Gemisches Gemis hes wird ein feinkörniger f i Feststoff

von einer Flüssigkeit getrennt. Die

erfolgt erfolg durch die unterschiedliche hiedlich

. Die Flüssigkeitsteilchen lüssigkei steilchen

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die

den Filter, lter,

bleiben leiben im Filt Filter hängen.

Aufgabe fgabe 2 a) Stelle lle ein Feststoffg Feststoffgemisch aus Sand nd und Salzz her. Beide Stoffe Stoffe sollen voneinander getrennt werFülle zunächst das Reagenzglas den. Füll ä las etwa je zur ur Hälfte mit Sand und Kochsalz. b)) Gib dieses Feststoffgemisch in das Becherglas und di un fülle mit Wasser auf. c) Rühre mit dem Glasstab um, bis du kein Salz mehr erkennen kannst. as tab um d) Filtriere die e Lösung. e) Setze etze diese dies Begriffe an passender Stelle in den Lückentext ein:

Feststoffgemisch – Extraktion – Extrahieren – Herauslösen

Das

von löslichen Bestandteilen (Kochsalz) aus einem nennt man

(lat. ex = aus,

trahere = ziehen). Wenn du Kaffee zubereitest, findet eine von Kaffee-Extrakt aus Kaffeepulver durch siedendes Wasser statt.

4

Physikalische und chemische Trennverfahren

Station 2

Name:

Trennung eines homogenen Stoffgemisches durch Erhitzen

Physikalische und chemische Trennverfahren

Station 3

Aufgabe 1 Im letzten Versuch der zweiten Station hast du ein homogenes Stoffgemisch erhalten: Salzwasser. a) Setze diese Begriffe in die Übersicht ein:

Siedetemperatur – Wasser – Salz – Wasser – Wasser-Salz-Lösung Homogenes Stoffgemisch:

Unterschiedliche physikalische Eigenschaft: enschaft:

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Reinstoff:

Reinstoff:

Aufgabe abe 2 a) Gieße von v n der Wasser-Salz-Lösung Wasse so viel in das Reagenz Reagenzglas, glas, das dass es etwa 2 cm hoch gefüllt ist. b) Fasse se das da Reagenzglas Reage im oberen n Bereich mit it dem Reage Reagenzglas-Halter und erhitze die Lösung über dem Spiritusbrenner. c)) Schüttle Schüt dabei das Reagenzglas ganz nz leicht, um ein e Herausspritzen der heißen Lösung zu vermeiden. d d) Halte die Öffnung so, dass sie nicht in die Richtung von Personen zeigt. g des des Reagenzglases Reag ss e) Wenn das Wasser vollständig vollständi verdampft ist, stellst du das Reagenzglas im Reagenzglasständer ab und löschst Flamme nd lös chst die Flamm me des Spiritusbrenners. Setze dafür die Kappe schräg von der Seite her über Flamme. ber die Fl mme.

Aufgabe be 3 Setze diese Begriffe an passender Stelle in den Lückentext ein:

Lösungsmittel – Rückstand – Sieden – Lösung – Abdampfen Den gelösten Feststoff (Salz) in einer

gewinnt man durch

Die Trennung erfolgt durch Erhitzen und Das

.

der Lösung.

(Wasser) verdampft, und der gelöste Stoff (Salz) bleibt als am Boden des Reagenzglases zurück. 5

Name:

Trennung eines homogenen Stoffgemisches durch Papierchromatographie

Du hast bisher homogene und heterogene Feststoffe untersucht und deren Bestandteile voneinander getrennt. Ein Trennverfahren für flüssige Farbstoffe ist die Papierchromatographie (griech. chroma = Farbe, griech. graphein = schreiben).

Aufgabe 1 Bereite den folgenden Versuch vor: a) Nimm mit der Pipette etwas Wasser auf. Es genügt, wenn die Pipette zur Hälfte gefüllt ist. g n. b) Übe über dem Becherglas, aus der Pipette einzelne Tropfen abzugeben. ßen kre srunden Farbpunkt. Farb c) Male in jedes der Filterpapiere in der Mitte einen ca. 5 mm großen kreisrunden

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Aufgabe 2 Führe den Versuch durch: a) Lege die Filterpapiere auf die Uhrgläser. gläser. b) Tropfe je einen Tropfen des Laufmittels aufmittels (Wasser (Wasser) auf d die Farbpunkte und beobachte, eobachte, was gesc geschieht. eht c) Warte, bis das Laufmittell mit der F Farbe arbe sich nic nicht weiter ausbreitet. eitet. d) Gib erst dann einen weiteren Tropfen Trop n hinzu. hinz e) Beende den Versuch, Laufmittel und Farbe den Rand Filterpapiers erreicht haben. uch, wenn Laufmi d des Filterp apiers erre

Aufgabe A ufgabe 3 Wiederhole diesen Versuch mit den Laufmitteln Brennspiritus rennspirit und Salzwasser. Verwende die gleiFarben. chen Farben Farb wie im vorigen Versuch und nd weitere Far ben

Aufgabe 4 Der folgende Text erklärt dir, wa was im Versuch geschehen ist. Setze diese an passender se Begriffe B passend Stelle in den Lückentext ein:

transportiert tra ansp – Farbengemisch – Laufmittel – transportiert – Bestandteile – schwächsten – Fasern Der aufgetragene Farbstoff ist ein Er wird durch das

. von der Mitte des Filterpapieres nach außen

. Die Auftrennung des Farbengemisches kommt dadurch zustande, dass die einzelnen

des Gemisches an den des Filterpapieres unterschiedlich fest haften. Die Farbe, die am haftet, wird vom Laufmittel am weitesten

. 6

Physikalische und chemische Trennverfahren

Station 4

Name:

Station 5

Physikalische und chemische Trennverfahren

Das Beispiel Kerze – ein chemisches Zerlegungsverfahren

Aufgabe 1 a) Erhitze etwas Kerzenwachs im Reagenzglas über dem Spiritusbrenner, bis es schmilzt. b) Stelle das Reagenzglas im Reagenzglasständer ab und lasse es abkühlen. d c) Wie hat sich das Kerzenwachs beim Erhitzen und nach dem Abkühlen verändert?

derung stat t, die man m auch als Stoffd) In der Flamme einer Kerze / des Teelichtes findet eine Stoffänderung statt, umwandlung bezeichnet.

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Halte das kalte Reagenzglas mit der Öffnung etwa hoch ung et a 15 cm hoc h über die Flamme des Teelichtes. eelichte Stelle das Reagenzglas ab und schreibe deine Beobachtung auf. ne Be obachtung a

e) Halte den Porzellanteller oberen, orangefarbenen Teil de der Teelichtes. Beende orzella anteller in den ob er Flamme Flamm des Te den Versuch, Teller eine Veränderung zeigt. Schreibe deine Beobachtung auf. uch, wenn sich ich am T t. Schreib e dein

Aufgabe 2 Setze diese Begriffe egriffe an passender passen Stelle in den Lückentext ein:

Reaktion – Stoffumwandlung – vorhandenen – Eigenschaften Die von dir ir b beobachtete

ist das Ergebnis eines chemischen Vorganges, (lat. reactio = Rückwirkung).

einer chemischen Dadurch haben sich aus einem

Stoff neue Stoffe mit völlig neuen

gebildet.

7

Physikalische und chemische Trennverfahren

Name:

Station 6

Bilder malen sich selbst Aufgabe 1 Die Vorbereitung der Malerei: a) Fülle mit dem Spatel 1 cm hoch Kochsalz in das Reagenzglas. b) Schütte das Kochsalz aus dem Reagenzglas in das Fläschchen. c) Gieße vorsichtig Wasser bis etwa 2 cm unter dem Rand in das Fläschchen und v verschließe es. d) Schüttle das Fläschchen, bis sich das Salz vollständig aufgelöst hat. adrate 6 cm ™ 6 cm. e) Zeichne auf das Fließpapier mit Bleistift und Geodreieck Quadrate f) Schneide die Quadrate sorgfältig aus. arben Kreise von etwa 1 cm Durchmesser messer in die Mitte der d g) Zeichne mit verschiedenen Fasermalfarben Quadrate.

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h) Male die Kreise dann in derselben Farbe aus. i) Lege die Quadrate und stecke sie mit Nadeln an den vie vier Ecken so fest, te auf die Sperrholzplatte Sperrho dass sie flach aufliegen. ach auflie egen.

Aufgabe Au fgabe 2 a)) Sauge mit der Pipette aus dem Fläschchen chchen so viel Kochsalzlösung auf, dass die Pipette etwa 1 cm hoch mit der Lösung gefüllt ho efüllt ist. is b) Tropfe dann auf jeden Farbk Farbkreis einen Tropfen – auf keinen Fall mehr! Halte die Pipette immer so, dass keine das Gummihütchen laufen kann. e Lösung in d as Gu c) Tropfe Tropfen erst dann in die Mitte der Farbpunkte, wenn der erste / vorige Tropfen opfe den nächsten ächsten Tr aufgenommen genommen wurde r und nicht mehr weiterfließt.

Aufgabe 3 a) Bereite weitere Fließpapier-Quadrate vor. Diesmal ordnest du verschiedenfarbige Punkte an den Ecken der Quadrate an. b) Tropfe dann so lange, bis die Farben ineinanderlaufen und sich in der Mitte treffen.

Aufgabe 4 Lege die Quadrate zum Trocknen auf eine Zeitung. Wenn sie getrocknet sind, klebst du sie auf ein Zeichenblatt zu einem Gesamtkunstwerk zusammen. 8

Lösungen: Physikalische und chemische Trennverfahren

Seite 2 /3

Station 1: Stofftrennung durch Sedimentieren und Dekantieren

2) Die einzutragenden Begriffe lauten der Reihe nach: abgesetzt, Sediment, Flüssigkeit, Sedimentieren 4) Die einzutragenden Begriffe lauten der Reihe nach: Dekantieren, Feststoff, sedimentiert, abgegossen, unvollständige 5)

Heterogenes Stoffgemisch aus Sand und Wasser

Trennung durch Dekantieren

Homogener Stoff: Sand

Homogener omogener S Stoff: toff: Wasser

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Station 2: Stofftrennung nnung durch du ch Filtration Filtrat und Extraktion akti

Seite 4

1c) Reihenfolge olge der einzusetzenden Beg Begriffe: Filtrieren, Trennung, Teilchen Teilchengröße, öße, du durchströmen, chströme Feststoffteilchen toffteilchen 2e) Reihenfolge Re enfolge der ei einzusetzenden Begriffe: Herauslösen, ösen, Feststo Feststoffgemisch, fgemisch, E Extrahieren, Extraktion

Station 3: Trennung Trennun ng ein eines homogenen Stoffgemisches durch Erh Erhitzen itze 1))

Seite 5

Homogenes Stoffgemisch: Wasser-Salz-Lösung

Unterschiedliche physikalische Eigenschaft: Siedetemperatur Reinstoff: Wasser

Reinstoff: Salz

3) Reihenfolge der einzusetzenden Begriffe: Lösung, Sieden, Abdampfen, Lösungsmittel, Rückstand

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Seite 6

Lösungen: Physikalische und chemische Trennverfahren

Station 4: Trennung eines homogenen Stoffgemisches durch Papierchromatographie

4) Reihenfolge der einzusetzenden Begriffe: Farbengemisch, Laufmittel, transportiert, Bestandteile, Fasern, schwächsten, transportiert

Seite 7

1c) Das Kerzenwachs ist beim Erhitzen geschmolzen. Als das geschmolzene / flüssige Kerzenwachs en abkühlte, wurde es fest. 1d) Das Reagenzglas beschlägt an der Innenwand mit Wassertröpfchen. 1e) Am Teller bildet sich eine schwarze Schicht. 2) Die Begriffe der Reihe nach: Stoffumwandlung, Reaktion, vorhandenen, Eigenschaften ten

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sche und erfahren

Station 5: Das Beispiel Kerze – ein chemisches Zerlegungsverfahren

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Impressum © 2015 Verlag 5 Auer Ver g AAP Lehrerfachverlage ehrerfachv age GmbH Gmb Alle Rechte vorbehalten. vorbehal Das Werk als Ga Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werkes ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet, nicht jedoch für einen weiteren kommerziellen Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte oder für die Veröffentlichung im Internet oder in Intranets. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages. Die AAP Lehrerfachverlage GmbH kann für die Inhalte externer Sites, die sie mittels eines Links oder sonstiger Hinweise erreichen, keine Verantwortung übernehmen. Ferner haftet die AAP Lehrerfachverlage GmbH nicht für direkte oder indirekte Schäden (inkl. entgangener Gewinne), die auf Informationen zurückgeführt werden können, die auf diesen externen Websites stehen. Autor: Wolfgang Wertenbroch Illustrationen: Stefan Leuchtenberg, Steffen Jähde www.auer-verlag.de