| Stoffe |
Schwefel sublimiert, Wasser, Glaswolle |
| Geräte |
Schutzbrille, Brenner und Streichhölzer, Spatel, Reagenzglasgestell mit RG d=18mm oder 20 mm, Reagenzglashalter, Becherglas 600 ml, Keramikplatte, weiteres Material |
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Versuch nur bei guter Raumlüftung oder im Abzug durchführen! Es kann Schwefeldioxid freigesetzt werden! Schutzbrille anziehen, beim Abfüllen des Schwefels auch Schutzhandschuhe, falls ein Hautkontakt möglich ist. In das Reagenzglas etwas Glaswolle stopfen! Schwefel nicht ohne Reagenzglas in der Flamme erhitzen! Nur über einer Keramikplatte als Unterlage durchführen. |
| GBU Deutschland |
Experimentieren mit Schwefel docx pdf |
| SB Schweiz |
Experimentieren mit Schwefel docx pdf |
Stoffe wie Schwefel oder Wasser zeigen vielfältige Gestaltformen. Chemiker sprechen von Aggregatzuständen und Modifikationen, wir sprechen vorläufig von Erscheinungs- oder Gestaltformen. Eine Interpretation der Beobachtungen mit Hilfe von Teilchenvorstellungen wäre an dieser Stelle nicht nur verfrüht, sondern würde die Schülerinnen und Schüler vollends verwirren. Viel wichtiger ist die Erkenntnis, dass Stoffe zahlreiche Gestaltformen annehmen können.
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Die Zielstellung des Experiments wird insofern vorgegeben, dass die Schülerinnen und Schüler den Schwefel im Reagenzglas über der Brennerflamme erhitzen und die Veränderungen beobachten. Das Reagenzglas wird zwei Zentimeter hoch gefüllt und mit einem Stopfen aus Glaswolle versehen, so dass der Schwefeldampf nicht entweichen kann. Die Schülerinnen und Schüler beobachten die Vorgänge beim langsamen Erhitzen und auch beim Abkühlen. In einem erneuten Experiment schütten sie den geschmolzenen Schwefel in kaltes Wasser, sie ziehen Fäden und beobachten die Erscheinungen mit der Lupe. Bei diesem Versuch verändert sich der Schwefel grundlegend in seinen Eigenschaften: Farbe und Elastizität verändern sich. Nach diesem ersten Grundversuch werden weitere Aufgaben gestellt:
„Findet möglichst
viele Gestaltformen des Schwefels durch Experimentieren heraus!“
Als Einschränkung
wird vorgegeben, dass der Schwefel nicht mit anderen Stoffen vermischt
oder direkt in der Flamme erhitzt werden darf. Das erhitzte Reagenzglas darf auf gar keinen Fall in das Wasser geworfen werden!
Ob es sich bei den Gestaltformen
um ein und den gleichen Stoff handelt, lasse ich die Schülerinnen und Schüler vorerst
selbst entscheiden. Mehrheitlich argumentieren sie in der Regel dafür,
da sie bestimmte Formen des Schwefels relativ leicht immer wieder erhalten
können. Doch diese Fragestellung steht nicht unbedingt im Vordergrund:
In ihrem Bericht schildern die Schülerinnen und Schüler, wie die verschiedenen Gestaltformen
des Schwefels erzeugt werden können. Eine phänomenologisch orientierte
Fragestellung dazu könnte sein:
- Welche Art von Schwefel erhält man beim Schütten des dünnflüssigen Schwefels im „unteren Temperaturbereich“ in Wasser? (gemeint ist die leichtflüssige Schmelze zwischen 110 und 159 °C; man erhält eine eher kompakte, plastische Form.)
- Welche Art von Schwefel erhält man beim Schütten des dünnflüssigen Schwefels im „oberen Temperaturbereich“ in Wasser? (gemeint ist dünnflüssiger Schwefel kurz vor dem Siedepunkt – Achtung: Es besteht die Gefahr einer Entzündung des Schwefels beim Ausschütten – hier erhält man eine gummiartige, elastische Masse.)
Ergänzung
In der Natur kristallisiert Schwefel normalerweise nach dem orthorhombischen Kristallsystem. Er kommt in mächtigen Lagern in der Nähe von Vulkanen vor, wo er aus vulkanischen Gasen abgelagert wurde. Elementarer Schwefel kann aber auch von Bakterien gebildet werden und findet sich dann in Gips- und Salzlagern oder in Mergeln und Tonen.
