NaWi-Filme der Kopernikusschule

Auf dieser Seite findet man ab sofort unsere an der Kopernikusschule im naturwissenschaftlichen Unterricht erstellten Filme, z.B. zum Thermitverfahren, zu den Eigenschaften von Wasserstoff, Chlor und Kohlenstoffdioxid, Chemilumineszenz, der NaCl-Herstellung, Fettbrand-Löschversuchen mit Wasser und vieles mehr. Wir fügen immer wieder neue Filme hinzu. Schau einfach einmal unter diesem Text nach, was wir bereits bieten.

 

Neuste Videos: Natrium reagiert mit Wasser und Methanrakete

Massai machen durch Reibungshitze Feuer

Der Korken-Elektromotor


Chemilumineszenz

Bei der Chemilunimeszenz handelt es sich um ein Leuchten, welches während einer chemischen Reaktion auftritt. Chemilumineszenz wird bei Kriminalfällen zum Nachweis von Blut benutzt. In der Wissenschaft werden bei einigen Techniken mittels Chemilumineszenz DNA oder Proteine (Eiweiße) nachgewiesen.

Die Licht erzeugende chemische Reaktion startet durch die Vermischung zweier Lösungen, einer alkalischen Luminol-Lösung und einer Wasserstoff-peroxid enthaltenden Kalium (III) -hexacyanoferrat-Lösung. Ein Klick auf das Foto startet einen Film!

 

Und hier noch ein zweiter Film:

Eine gute Erklärung der Phänomene Chemilumineszenz, Phosphoreszenz und Fluoreszenz findet ihr hier: https://www.youtube.com/watch?v=-qKgBIF7tAo

 

Euer Chemielehrer - ein Drache?

Bärlappsporen sind sehr kleine Teilchen (30 +/- 2 μm), die mit brennbaren Öl gefüllt sind. Bei feiner Verteilung in Luft und Zufuhr von Aktivierungsenergie ....  schaut einfach das Video an!

 

Eisenerzeugung im Thermitverfahren

Eisenoxid und Aluminium wurden gemischt, Dann wurde mit einer Wunderkerze Aktivierungsenergie zugeführt. Aufgrund seiner höheren Sauerstoffaffinität nimmt Aluminium dem Eisen der Verbindung Eisenoxid den Sauerstoff weg. Das Eisen der Verbindung Eisenoxid wird in dieser Redoxreaktion reduziert, das Aluminium wird oxidiert. Die Reaktion ist stark exotherm: Licht und Wärme werden an die Umgebung abgegeben.

Eisenoxid (s) + Aluminium (s) ----> Aluminiumoxid (s) +  Eisen (s)

 

Hohe Sauerstoffaffinität von Magnesium: es brennt in Kohlenstoffdioxid weiter, obwohl CO2 sonst branderstickend wirkt. In diesem Experiment wird festes, -78°C kaltes Kohlenstoffdioxid (Trockeneis) verwendet, welches bei der Umgebungstemperatur und durch die Reaktionswärme der exothermen Reaktion zu gasförmigen CO2 sublimiert.

Magnesium (s) + Kohlenstoffdioxid (g) --> Magnesiumoxid (s) + Kohlenstoff (s)

Versuchsdurchführung: Hr. Seikel; Film: Dr. Bauer.

 

Magnesium reagiert mit Siliziumdioxid (Sand)

Hier demonstriert Hr. Orlopp, dass die Sauerstoffaffinität von Magnesium ausreichend ist um aus Siliziumdioxid (= Sand) das Metall Silizium zu gewinnen. Als Produkte der Redoxreaktion entsteht außer dem für die Chipherstellung für Computer äußerst wichtigen Silizium noch Magnesiumoxid. Film: Dr. Bauer

 

Kohlenstoffdioxid / Trockeneis hat ungewöhnliche Eigenschaften

 

Extreme Wärmeentwicklung bei der Verdünnung von Schwefelsäure.

Dies zeigt deutlich das folgende Experiment. Deshalb immer wie hier gezeigt beim Verdünnen die Säure ins Wasser geben, nie umgekehrt! Gibst du Wasser in die Säure, dann geschieht das Ungeheure ! Das extreme schnelle Erhitzen lässt das Wasser explosionsartig verdampfen und lässt die konzentrierte Säure herumspritzen - extreme Verätzungsgefahr!!

 

Herstellung von HCl-Gas

HCl = Chlorwasserstoff ("Salzsäuregas") wird aus den Elementen Chlor und Wasserstoff (1:1-Gemisch) durch die Chlorknallgasreaktion hergestellt:

H2 (g) + Cl2 (g)   ---> 2 HCl (g) ; exotherm. Die Zündung erfolgt durch einen elektrischen Funken.


Alternativ kann die Aktivierungsenergie für diese Reaktion auch durch Licht zugeführt werden. Allerdings braucht man dafür besonders energiereiches UV-Licht, z.B. das Licht, das bei der Reaktion von Magnesium mit Sauerstoff (Verbrennung von Magnesium) entsteht.

 

Eigenschaften von Chlor

Chlor ist ein gelb-grünes, giftiges Gas mit typisch-stechenden Geruch. Es ist sehr reaktionsfreudig und wirkt deshalb stark bleichend auf Farbstoffe. Der Film entstand im Sommer 2012 im Chemieunterricht der Kishumundu Secondary School in Tansania.

Experimentator: W. Kira, Chemie- und Physiklehrer der Kishumundu Secondary School; Film: Dr. Bauer

 

Reaktion von Natrium und Chlor

Die Reaktion erfolgt mit geringen Mengen im Microscale-Verfahren.

 

Ammoniak

Das Gas Ammoniak (NH3) löst sich extrem gut in Wasser. Durch Reaktion mit dem Wasser entsteht eine Lauge, die den im Wasser gelösten, ursprünglich grünen Indikator Bromthymolblau blau färbt. Ammoniak ist eine Base. Das Ammoniakmolekül nimmt mit seinem freien Elektronenpaar ein H+ (Proton) vom Wasserteilchen auf.

NH3 (g) + H2O (l) ----> Ammonium-Kation NH4(+) + Hydroxid-Anion OH(-)

 

Ein farbloser Indikator färbt sich bei Zugabe von ebenfalls farbloser Lauge rosa-rot.

 

Wie funktioniert ein Feuerlöscher?

Wir haben dies im Wahlunterricht Chemie durch den Bau von Modell-Schaumfeuerlöschern untersucht. Zur Gasentwicklung nutzten wir Wasser und Brausetabletten oder Wasser mit  Natriumhydrogencarbonat und Zitronensäure. Es entsteht Kohlenstoffdioxid (CO2). Der Schaum entstand durch Zugabe von Spülmittel.

 

Nicht bei allen Bränden ist Wasser das geeignete Löschmittel

Beispiele für solche Brände sind:

1) ein Fettbrand

2) ein Leichtmetallbrand, hier Magnesium

 

1) Beim Fettbrand erreicht das Fett Temperaturen weit über dem Siedepunkt von Wasser. Schüttet man Wasser in den Fettbrand, dann verdampft dieses explosionsartig zu großen Gasmengen und reißt dabei viele kleine Fetttröpfchen mit sich. Aufgrund ihrer großen Oberfläche reagieren diese sehr heftig mit dem Luftsauerstoff ---> Stichflamme !

 

2) Bei Kontakt mit Wasser entzieht brennendes Magnesium aufgrund seiner höheren Sauerstoffaffinität dem Wasserstoff der Verbindung Wasser den Sauerstoff. Es entsteht brennbares Wasserstoffgas, welches die Verbrennungsreaktion extrem verstärkt.

Magnesium (s) + Wasser (l) ---> Magnesiumoxid (s) + Wasserstoff (g)

Die seltsame Feuer durch Abkühlen-Reaktion

 

Eigenschaften von Wasserstoff, Sauerstoff und Gemischen dieser Gase (Knallgas)

Wasserstoff ist ein brennbares Gas mit einer geringen Dichte. In reiner Form verbrennt es heftig. Mit dem brandfördernden, selbst aber nicht brennbaren Gas Sauerstoff bildet es sogar sehr explosive Gasgemische, das so genannte Knallgas.

 

Knallgas mit Katalysator

Ein Katalysator erniedrigt die Aktivierungsenergie und Reaktionstemperatur. Daher ist hier zum Start der Reaktion kein Zündfunke mehr erforderlich.

 

Brandfördernde Eigenschaft von Sauerstoff

Sauerstoff ist ein selbst nicht brennbares Gas. Es hat eine höhere Dichte als Luft und fördert die Verbrennung. Daher entflammt ein nur glimmender Holzspan sofort beim Eintauchen in einen Sauerstoff-befüllten Zylinder. Da der Sauerstoff bei der Verbrennung verbraucht wird, muss der Holzspan bei jeder Wiederholung immer tiefer in den Zylinder eingetaucht werden.

 

Reaktion von Gummibärchen auf einen Sauerstoff-freisetzenden Stoff

 

Pflanzen sind Lebewesen

Manche Pflanzen reagieren z.B. wie die Mimose auf einen Umweltreiz mit einer eigenständigen Bewegung.