Elemente
und Verbindungen
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Experimente mit Kupferacetat -
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Stoffe:
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Kupfer(II)-acetat,
Kupferblech ca. 10x5cm, Essigessenz |
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Geräte:
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Schutzbrille, Brenner und
Streichhölzer, Reagenzglas, RG-Halter, Gurkenglas |
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Beim Erhitzen von Kupferacetat
Schutzbrille aufziehen! Stoffe nicht anfassen!
Beim Experimentieren zu
Hause: Glas vor Kindern und Haustieren sicher aufbewahren! |
Didaktische Bemerkungen:
Dieser Versuch stellt eine harmlosere
Variante der früher an den Schulen angewandten Zersetzung des sehr
giftigen Quecksilberoxids dar. Erhitzt
man eine Spatelspitze Kupfer(II)-acetat
in einem Reagenzglas mit der nicht leuchtenden Brennerflamme, verfärbt
es sich bräunlich und ein gelber Rauch steigt auf. Dabei riecht es
stark nach Essig. An der Wand des Reagenzglases entsteht ein schöner
Kupferspiegel.
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Die Beobachtungen weisen darauf hin, dass
Kupferacetat in Kupfer und Essigsäure
zerlegt wird. Die chemische Verbindung Kupfer(II)-acetat ist ein Stoff,
der (in einer endothermen Reaktion) in mindestens zwei weitere Stoffe „zerlegt“
werden kann. Das Kupfer selbst kann nicht mehr weiter zerlegt werden, es
ist ein chemisches Element. Doch
diese Definition soll den Schülern zunächst vorenthalten werden.
Der Hauptteil des Experiments soll von den Schülern in einem Langzeitversuch
zu Hause selbst durchgeführt werden.
Initiation:
Der beschriebene Versuch wird vorgeführt
oder die Schüler führen ihn selbst durch. In einem gemeinsamen
Gespräch sollen sie sich überlegen, ob sie schon eine Vermutung
für das beobachtete Phänomen finden, z.B.
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Stoff a (Kupferacetat) wird zerlegt in zwei
weitere Stoffe;
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Kupferacetat enthält Atomverbände
zwischen Kupferatomen und "Essigsäure"
(falls das Vorwissen aus dem Versuch "Kupfer + Schwefel" noch vorhanden
ist), diese werden getrennt;
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usw.
Die Frage, ob der Versuch umkehrbar ist, führt
erst zum eigentlichen Experiment: Die Schüler sollen dies zu Hause
selbst ausprobieren:
Ein Gurkenglas wird ca. 2cm hoch mit Essigessenz
(25%ige Essigsäure, in jedem
Supermarkt erhältlich) gefüllt. Dann stellt man ein Kupferblech
hinein. Es sollte mindestens zur Hälfte aus der Flüssigkeit herausragen.
Nach ein paar Tagen bilden sich türkisblaue Schichten. Lässt
man das Gefäß offen, nimmt der Flüssigkeitsspiegel ab und
am Boden bilden sich nach 1-2 Wochen dunkelgrüne Kupferacetat-Kristalle.
Dies sollen die Schüler jedoch selbst
herausfinden. Die Lehrkraft beschreibt lediglich die Versuchsdurchführung
und weist darauf hin, dass das Gefäß unbedingt an einem vor
Kindern und Haustieren sicheren Ort aufgestellt werden muss und dass die
blauen Kristalle nicht angefasst oder gegessen werden dürfen (mögliche
Gefahren bitte den Eltern mitteilen). Das ganze Gefäß soll nach
Beendigung des Experiments wieder in den Unterricht mitgenommen werden
und wird auch dort entsorgt.
Als Arbeitsaufgabe für zu Hause erhalten
die Schüler folgende Aufträge:
1.) Führe das Experiment durch und
erstelle einen ausführlichen Bericht (gemäß dem Merkblatt)!
2.) Suche im Internet oder in Büchern
nach folgenden Begriffen: Kupferacetat,
Grünspan, chemisches Element,
chemische Verbindung! Sammle auch Informationen über mögliche
Gefahren!
3.) Versuche die Beobachtungen aus deinem
Experiment mit Hilfe der nachgeschlagenen Begriffe zu erklären!
Nach Beendigung des Experiments zu Hause
bringen die Schüler das Gurkenglas in den Unterricht mit. Die Berichte
werden besprochen und diskutiert. Es kann dann auch gezeigt werden, dass
der Versuch umkehrbar ist, in dem man die gebildeten Kristalle wieder erhitzt.
Folgendes Schema dient zur Erläuterung:
Dabei genügt der Hinweis, dass "Stoff
x" ebenfalls eine chemische Verbindung darstellt, die mit geeigneten Mitteln
noch weiter zerlegt werden könnte.
