Lösungen - Experimente Biologie

Direkt zum Seiteninhalt

Hauptmenü:

Lösungen

GRUNDSCHULE > G WASSER
Lösungen von Stoffen                                                                                                                                 zurück
Fachliche und didaktische Anmerkungen:
Wenn sich ein Stoff gleichmäßig in Wasser oder anderen Flüssigkeiten verteilt, spricht man von einer Lösung.
Im Gegensatz dazu stehen Emulsionen und Suspensionen, bei denen die Stoffe sich nur teilweise verteilen und eigentlich nicht mischbar sind. Alle Emulsionen und Suspensionen sind trübe, d. h. die Teilchen sind so groß, dass sie das einfallende Licht  zerstreuen.
Ob sich ein fester Stoff (in Wasser) gelöst hat, kann mit bloßem Auge daran erkannt werden, dass folgende zwei Bedingungen erfüllt sind:
1:  Die Flüssigkeit ist klar, es ist keine Trübung erkennbar.  Trübung darf nicht mit Farbe verwechselt werden.
2:  Es gibt farbige Lösungen, aber es gibt keine trüben Lösungen. Es sind keine Reste des Feststoffes mehr übrig, es liegt vor allen Dingen keine Reste auf dem Boden des Glases („ausgefallener Stoff“).
Tipps:
1.    Von jedem Stoff löst sich nur eine gewisse Menge in einer vorgegebenen Wassermenge. Wird diese Stoffmenge überschritten, gibt es einen "Bodensatz": Es bleibt ein sichtbarer Rest zurück. Dieser Fall sollte vermieden werden
2.    Es gibt Stoffe, die fast farblose Suspensionen bilden wie Stärke nach erhitzen in Wasser. Stärke mischt sich z. B. in jedem Verhältnis mit Wasser (Stärkekleister!). Es wird empfohlen, auf diese Problematik im Rahmen dieses Versuchs nicht einzugehen. Stärkekleister ist eine Suspension von Stärke in Wasser. Wird Wasser durch Verdunstung entzogen, entsteht ein sehr guter Klebstoff. Umgekehrt: Suspendiert man wenig Stärke in viel Wasser, entsteht eine schleimige Masse, die leicht trübe ist. Aufkochen beschleunigt diesen Prozess. Bei Erkalten wird diese fest (Tortenguss). 
3.    Bei Kochsalz, das als Trennmittel Kalziumkarbonat  enthält, bleibt immer ein Bodensatz von unlöslichem Kalziumcarbonat. Daher muss man Kochsalz mit der Aufschrift  »Trennmittel« E535 für die Versuche verwenden. 
4.    Es gibt aber für diesen Versuch auch ungeeignete Stoffe, wie z. B. Tee. Er besteht aus wasserunlöslichen und wasserlöslichen Anteilen. Solche Stoffgemische führen zu Verwirrung. 
Vorgenommene didaktische Reduktionen:
Die Schüler sollen nur zwischen löslichen und unlöslichen Stoffen unterscheiden. Tatsächlich treten diese Grenzfälle nicht auf, es gibt nur unterschiedlich gut lösliche Stoffe. Es sollten jedoch Beispiele gewählt werden, bei denen sehr gute Löslichkeit (= »löslich«) oder sehr schlechte Löslichkeit (= »unlöslich«) auftritt. 
Die Frage der Löslichkeit wird nur anhand des Lösungsmittels Wasser behandelt. Alkohol oder Säuren spielen in der Industrie als Lösungsmittel fast ebenso bedeutende Rollen. Auf die Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit von Stoffen wird hier nicht eingegangen. Dieser Versuch kann aber in höheren Klassen zur Bestimmung der Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit verwendet werden.
(vgl: Schneider, V. u. Th. Zahn: Beiträge zur Didaktik, Shaker Verlag 2008) 



Lösungen Arbeitsunterlage 1--------------------------------------------------
In Wasser lösen sich viele Stoffe       

Was brauchst Du?
Mehrere Trinkgläser oder Becher, 1 Teelöffel, Papierserviette
Kochsalz, Zucker, Sand, Gips, Mehl in kleinen Behältern
Was kannst Du tun?
1.   Fülle jedes Glas zur Hälfte mit Wasser.
2.   Gib in das erste Glas einen Teelöffel voll Salz und rühre längere Zeit sehr gut um. Gelingt es Dir, das Salz vollständig verschwinden zu lassen?
3.   Spüle den Löffel kurz unter dem Wasserhahn und trockne ihn mit der Serviette gut ab.
4.   Führe nun den Versuch nacheinander auch mit den anderen Stoffen, die bereitliegen, aus. Benutze dazu jedes Mal ein frisches Wasserglas. Vergiss auch nicht, jedes Mal den Löffel zu spülen.
 

Lösungen Arbeitsunterlage 2---------------------------------------------------
Wie kann man einen gelösten Stoff wieder gewinnen?

Fachliche und didaktische Anmerkungen:  Beim Lösen in Wasser wird das gelöste Salz unsichtbar. Dies ist für farblose lösliche Stoffe typisch, bei farbigen Stoffen bleibt die Farbe erhalten.
Um dem Trugschluss zu begegnen, das Salz sei nun endgültig "verschwunden", könnte auch ein Geschmackstest durchgeführt werden. Davon muss unbedingt abgesehen werden: der Stoff könnte ja giftig sein. Vielen Kindern ist aus einem Bad im Meerwasser bekannt, dass das Salzwasser  auf der Haut eintrocknet. Es bilden sich Salzkristalle. 


Im Versuch streicht man auf dunklem Papier etwas Lösung aus und trocknet mit einem Föhn: Der gelöste Stoff wird sichtbar. Sollte das Salz nur schwach sichtbar werden, muss man die Salzmenge in der Lösung erhöhen. 
Häufigeres Überstreichen oder Übermalen hilft. Kreise, Herzchen, Strichmännchen sind besser zu erkennen als komplexere Zeichnungen. 
 

Lösungen Arbeitsunterlage 3--------------------------------------------------
Ein Gas entsteht und verschwindet

Fachliche und didaktische Anmerkungen: Die Löslichkeit von Gasen in Wasser, besonders die Löslichkeit von Sauerstoff, ist für Lebewesen im Wasser äußerst  wichtig. Für die Versuche eignet sich Kohlenstoffdioxid besser als Sauerstoff, das die zu beobachtenden Gasmengen größer sind und das Kohlenstoffdioxidgas leichter herzustellen ist.
Dass Gas aus Wasser "austreten" kann, ist Erfahrungsalltag der Schülerinnen und Schüler: Brausetabletten, Sprudel. 

  

Versuch: Der hier vorgestellte Versuch überrascht und ist zunächst unverständlich. Deswegen erscheint er geeignet, in die experimentelle Problematik einzuführen: genaues Beobachten und genaues und plausibles Schlussfolgern.

Ergebnis und Erklärung: Bei der zweiten Tablette entsteht scheinbar deutlich mehr Gas. Wir müssen aber davon ausgehen, dass die Gasmenge, die gebildet wird, bei beiden Tabletten gleich ist. Woher dann diese unterschiedliche Reaktion? Hier kann nur gefolgert werden:
– Das Kohlenstoffdioxid aus der ersten Tablette löst sich größtenteils im Wasser und erscheint dadurch »verschwunden«.
– Das Gas aus der zweiten Tablette kann sich nicht mehr lösen, da die Lösung kein weiteres Kohlenstoffdioxid mehr aufnehmen kann (die Lösung ist mit dem Kohlendioxidgas gesättigt).
– Daher bleibt viel Gas ungelöst und sammelt sich oben an.
Da nicht alle Brausetabletten gleich gut zu nutzen sind, sollte man den Versuch vorher zur Sicherheit ausprobieren. Gute Erfahrungen haben wir mit Vitamin C-Tabletten gemacht. 
 

 
Zurück zum Seiteninhalt | Zurück zum Hauptmenü