Category : NMS Sonntagberg

Physiksaal. Was wächst denn da?

Die NMS Sonntagberg in Niederösterreich gibt erste Einblicke in das Lernen mit Tablets, speziell im Physiksaal.  Kids arbeiten auch mit Mathematik-Apps (Quick Mathe – wer mehr dazu wissen will klickt auf Kopfrechnen am Tablet – it’s MATHE time!) und dem König der Mathematik.

Sie gewähren uns auch einen Einblick in den Physiksaal und in das Experimentieren. Doch was ist das? Da holt ein Mädchen eine Schallplatte – verformt wie eine Muschel – aus der Wanne. Haben die Schüler/innen die Schallplatte schrumpfen lassen oder vielleicht gar einen neuen „Wave“-Plattenspieler erfunden? Wie sollten diese sonst abgespielt werden. Aber vielleicht liege ich ganz falsch und habe ein Physik/ Chemie-Rätsel zugeschickt bekommen. Bin neugierig, was Schüler/innen als Erklärung im Kommentar anbieten werden.

Was mir aber als Physiklehrer besonders gefällt ist, dass sie den Versuch mit dem Tablet protokollieren. Das ist die Chance, die Schüler/innen früher nicht hatten. Verpasst man kurz den Versuche, sieht nicht, welche Reaktion entsteht, dann ist das nicht mehr so tragisch. Das Video kann immer und immer wieder abgespielt werden. So lassen sich Phänomen verdeutlichen, besser erklären und – bekanntlich, Wenn etwas versteht – besser merken. So macht Physik Freude und löst die „Kreide“Physik an.

 



Kopfrechnen am Tablet – it’s MATHE time!

Was wächst denn hier in Physiksaal?

Liege ich richtig mit meiner Erklärung?

Konzentrierte Schwefelsäure  ist in konzentrierter Form eine ölige Flüssigkeit und eine sehr starke Säure, die besonders gut mit organischem Material reagiert und dazu stark hygroskopisch (Wasser ziehend) wirkt.

Auf Kleidung und Haut besonders aufpassen – Schutzkleidung, Schutzbrille verwenden – da sie Quellen für ungewollte chemische Experimente mit der Schwefelsäure sind (so manche Hose hat daran glauben müssen, die Löcher haben wenig Freude bereitet und die Haut gebrannt.). Spannend, dass ein kleines Loch dann doch recht groß wurde – ein Tropfen genügt.

 

Und jetzt die Erklärung

(nachlesbar bei nextexperiment 2.0:

Nach der Zugabe von konzentrierter Schwefelsäure beginnt diese langsam mit dem wässrigen Zucker unter Gasbildung zu reagieren. Zunächst verfärbt sich der Zucker an einigen Stellen von braun zu schwarz, bis letztendlich der ganze Zucker eine schwarze Farbe annimmt. Am Ende des Versuches ist eine deutliche Volumenzunahme sichtbar.

Wasser beschleunigt den Verlauf der Reaktion katalytisch. Die konzentrierte Schwefelsäure ist neben ihrer starken Säurewirkung auch stark hygroskopisch. Sie zieht sehr stark Wasser an, wodurch sie in einigen Fällen sogar Wasser aus Molekülen „herausziehen“ kann.

Gerade der Zucker, ein Kohlenwasserstoff mit einem Wasserstoff/Sauerstoff Verhältnis von 2:1 im Molekül, wird von der Schwefelsäure stark entwässert. Es bleibt dabei schwarzer Kohlenstoff übrig.

C12H22O11(s) + H2SO4(l) → 11H2O(g) + 12C(s) + H2SO4(l)

Die Reaktion ist zum einen also auf den hygroskopischen Charakter, zum anderen aber auch auf Redoxvorgänge zurück zu führen. Bei der Reaktion von Kohlenstoffatomen aus dem Zuckermolekül mit der Schwefelsäure entstehen schweflige Säure und CO2.

  • Oxidation: C + 6H2O → CO2 + 4H3O+ + 4e
  • Reduktion: H2SO4 + 2H3O+ + 2e → H2SO3 + 3H2O
  • Gesamt: C + 2H2SO4 → CO2 + 2H2SO3

Die schweflige Säure zerfällt ihrerseits in Schwefeldioxid und Wasser.

  • H2SO3 → SO2 + H2O

Die entstehenden Gase, wie Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid und Schwefeldioxid, treiben die Masse in die Höhe.

 

 

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Connected Kids, ein Projekt von T-Mobile zu Entwicklung digitaler Kompetenzen bei SchülerInnen. Veranwortlich für den Inhalt: Dr. Paul Kral, Know.learn&lead. A-1170 Wien, Petrus-Klotz-Gasse 8, mail. know@learnandlead.org