5. Teilchenmodell und Brownsche Molekularbewegung¶
Material und Chemikalien¶
Materialliste
A Praktikum: Wie gross ist ein kleinstes Teilchen?¶
Material / Chemikalien ganze Klasse:
- Lösung von Ölsäure in Petrolether (Volumen 1:1000 verdünnt, d.h. 0.1 Vol.-%);
- Bärlapp-Sporen
Material / Chemikalien pro Gruppe:
- Kunststoff-Wannen (Durchmesser mind. 30 cm),
- Teesieb,
- Soccorex-Pipette 100 μL,
- Massstab
- Bürette montiert
B Brownsche Bewegung¶
- 1L Messzylinder gefüllt mit extrem verdünnter Suspension von \(\ce{CaCO3}\)-Pulver
- kleines Klebpapier zum Abkleben der Austrittstelle des Laserstrahls
- Laserpointer, mit Stativklemme fixiert, dass er durch Drehen in der Klemme eingeschaltet werden kann. Der Strahl soll fast zu oberst die Suspension durchqueren.
C Geschwindigkeit der kleinsten Teilchen, Schallgeschwindigkeit¶
- Heul-Rohr (ca 5cm Innendurchmesser, ca 40 cm lang, Metall: wenn man es über den brennenden Bunsenbrenner stülpt, heult es.
- Mobiler Bunsenbrenner
D Diffusionsgeschwindigkeit vs Geschwindigkeit der einzelnen Teilchen¶
- Sprühflasche mit 10-20% Parfum in 70%igem Ethanol
- Kleenex in Kristallisierschale zum Besprühen
E Diffusionsgeschwindigkeit und Temperatur¶
- Becherglas 100ml gefüllt mit heissem Wasser
- Becherglas 100ml gefüllt mit kaltem Wasser
- Glasplatte (damit Folie des Hellraumprojektors nicht in Gefahr)
- sehr kleine KMnO4-Kristalle
- Spatel auf Serviette
F Aggregatzustandsänderung und Temperatur. Wie ein Temperaturunterschied Stoffe sortieren kann.¶
- Becherglas (In einem Erlenmeyer kommt das Gas zu wenig schnell im Hals voran)
- Polylöffel
- Iod
- Uhrglas
- Eis
- Vierbein/Keramikplatte
- Bunsenbrenner
- Feuerzeug
### G Aggregatzustandsänderung und Temperatur II
- 4.5 g Kaliumnitrat in 7ml Wasser in Gefäss (=64g in 100ml) in einem Wasserbad bei 45°C inkubieren (Wasserbad: Heizplatte mit Kristallisierschale).
- Petrischale oder kleine Kristallisierschale (d=10cm)
Bei 45°C löst sich langsam das Kaliumnitrat vollständig, (allenfalls winzige Kristalle übrig), beim Umschütten beginnt das Kristallisieren sofort. Bei 50°C dauert es einige Minuten, bis das Kristallisieren einsetzt.
H Methanol unter Vakuum¶
- Saugflasche mit passendem Gummistopfen (muss völlig dicht sein, je kleiner die Saugflasche ist, desto besser funktioniert der Versuch)
- Vakkumschlauch
- Gute Vakuum - oder Wasserstrahlpumpe
- Methanol (jedesmal frisch einfüllen. Nach einem – auch nur kurzen - Versuch klappt es manchmal nicht mehr, auch wenn das Methanol zuvor erhitzt wurde.)
- Aceton in Sprühflasche
J Volumenkontraktion¶
- Ethanol, 96% mit Pipette (mindestens 100ml)
- Entmineralisiertes Wasser mit Pipette
- 6 Messzylinder 50 ml
- 3 Messzylinder 100ml
- Haselnüsse (mindestens 100ml)
- Reis (mindestens 100ml)
- Molymod-Modelle von Wasser, Ethanol, Saccharose
- Evtl. Waage
K Was ist ein Modell¶
- Zaubertrick / Modell-Büchse von Heini
- Tablett zum Auffangen der Nüsse und Hirse
- Grosses Becherglas zum einsammeln von Nüssen und Hirse
- Trichter
- Hasel-Nüsse oder Glasperlen
- Hirse
- Klebeband
Sicherheit¶
Sicherheitshinweise
Durchführung¶
Beschreibung
Durchführung¶
Zuerst anhand des Heul-Rohrs besprechen, was Schall ist. Wie schnell ist der Schall etwa (wenn sich die Teilchen in Schallwellen etwa mit ihrer normalen Geschwindigkeit bewegen, nur dass sie gemeinsam hin- und her schwingen?)
Dann den Duft-Versuch auswerten: weshalb dauert es dann so lange, bis der Duft bei uns ist, wenn der Schall so schnell ist – beim Duft müssen wirklich die Duftmoleküle bei uns ankommen, beim Schall nur der Schub, der Impuls, der von einem Teilchen auf das andere übertragen wird. Analog beim elektrischen Strom.