Stoff a + Stoff b    

Stoffe:	Destilliertes Wasser in Spritzflasche; Kaliumhexacyanoferrat(II) ("Stoff a"),  Eisen(III)-nitrat oder Eisen(III)-chlorid ("Stoff b")
Geräte:	Petrischale, 2 Spatel, weiße Unterlage, Geräte nach Bedarf (z.B. Reibschale, jedoch kein Brenner!)
	Stoffe keinesfalls anfassen!  Sachgemäß entsorgen!

 
 
Didaktische Bemerkungen:
Die hier beschriebenen Petrischalen-Versuche wurden von Wobbe de Vos entwickelt [1]. Sein Anliegen war es, die Entwicklungprozesse bei chemischen Reaktionen in besonderem Maße zu verdeutlichen. Er wandte sich von den üblichen Reagenzglasversuchen ab, da sie nicht die nötige Aufmerksamkeit auf den Reaktionsprozess richteten. Die Reagenzglasversuche finden nach Wobbe de Vos hinter Glas statt und besitzen nur wenig ästhetische Wirkung.
 
Die Petrischalenversuche eignen sich hervorragend für den Anfangsunterricht Chemie, da sie wesentliche Einblicke in die faszinierende Welt der Stoffe und ihre Prozesse ermöglichen. Die Versuche dürfen jedoch nicht überstrapaziert werden, in dem man eine Palette an chemischen Begriffen einführt und damit das anfängliche Staunen zunichte macht. Peter Buck hat die Petrischalenversuche weiter entwickelt und an ihnen gezeigt, das Begriffe im Unterrichtsprozess durch Lehrende und Lernende gemeinsam entwickelt werden können [2].   Hinweis: Die in der Literatur beschriebene Reaktion zwischen Bleinitrat und Kaliumiodid ist insofern problematisch, da Bleinitrat und auch das entstehende Produkt Bleiiodid gefährliche Arbeitsstoffe sind (vgl. Datenblatt). Als Ersatz eignet sich die Reaktion zwischen Kaliumhexacyanoferrat(II) und einem dreiwertigen Eisensalz, z.B. Eisen(III)-nitrat oder Eisen(III)-chlorid. In beiden Fällen entsteht Berliner Blau, ein bekanntes und relativ harmloses, blaues Farbpigment:
   

Diaserie	Zoomen

 
 
Initiation:
Die Schüler sehen gut auf den Tisch, auf dem die Lehrkraft "einen Tisch gedeckt" hat. Auf einer weißen Unterlage steht eine Petrischale, auf beiden Seiten liegt je ein kleiner Spatel. Die Lehrkraft erklärt die Versuchsdurchführung: Die Petrischale wird zur Hälfte mit destilliertem Wasser gefüllt. Von "Stoff a" lässt man ein kleines Spatel-Eck (ca.100mg) am Rand der Petrischale in das Wasser fallen. Das gleiche geschieht mit "Stoff b" (mit Hilfe des zweiten Spatels) auf der gegenüberliegenden Seite. Nun darf die Petrischale nicht mehr bewegt werden. Die nachfolgenden Vorgänge sollen genau beobachtet werden.
 
Die Beobachtungen werden sorgfältig im Heft dokumentiert. Danach stellen die Schüler einen Fragekatalog auf, z.B.

• Warum wird "Stoff a" (?), "Stoff b" (?) gelb?
• Von was hängt es ab?
• Was passiert, wenn man die Stoffe vertauscht?
• Was passiert, wenn man verrührt?
• Was passiert, wenn man "Stoff a" auf "Stoff b" direkt gibt?
• Wird es auch ohne Wasser gelb?
• Was passiert in normalem Leitungswasser?
• Wie heißen die Stoffe?
• Wird der gelbe Stoff als Farbe verwendet?
• Ist der gelbe Stoff ein neuer Stoff?
• Was ist der gelbe Stoff: "Stoff c", "Stoff ab" oder etwas anderes?

Aus manchen Fragen entwickeln sich Variationsexperimente, die von den Schülern durchgeführt werden und die Fragen beantworten. Bei anderen Fragen kann die Lehrkraft eine Antwort geben, z.B. bei Fragen nach der Verwendung.
 
Mögliche Variationsexperimente:

• Die Stoffe werden vertauscht in die Petrischale gegeben.
• "Stoff a" wird in der mit Wasser gefüllten Petrischale direkt auf "Stoff b" gegeben (und umgekehrt).
• "Stoff a" wird in die Mitte gegeben und "Stoff b" zu beiden Seiten.
• "Stoff a" und "Stoff b" werden ohne Wasser in die Petrischale aufeinander gegeben. Dann erst kommt ein Tropfen Wasser hinzu. ("Das Wasser bringt die Stoffe zueinander")
• Kleine Mengen der Stoffe werden trocken in einer Reibschale vermischt.
• Der Versuch wird in anderen flüssigen Medien durchgeführt, z.B. in Leitungswasser oder in Alkohol.
• ???

Die gesamten Entwicklungsprozesse während des Experimentierens - die anfänglichen Beobachtungen, das Aufstellen des Fragekatalogs, die Entwicklung der Variationsexperimente und die Schlussfolgerungen - werden von den Schülern im Berichtsheft in Worten und zeichnerisch-gestalterisch dokumentiert. Sie erkennen, dass "Stoff a" nicht ohne "Stoff b" zum neuen "Stoff c" werden kann. Das Wasser bringt die Stoffe zueinander.
 
 
Heute nicht mehr übliche Variante mit Kaliumiodid und Blei(II)-nitrat:
 

Bild vergrößern	Bild vergrößern

   animierter gif-Film
 
 
Literatur:
 
[1] Wobbe de Vos: Vernachlässigte Aspekte des Reaktionsbegriffs im Anfangsunterricht des Faches Chemie; in: Mins Minssen (Hrsg.): Strukturbildende Prozesse bei chemischen Reaktionen und natürlichen Vorgängen, IPN-Institut Kiel
 
[2] Peter Buck: Verstehen lehren statt Begriffe einprägen, in ZS Chemie in der Schule 40 (1993), S. 134
 
 

Copyright: T. Seilnacht

www.seilnacht.com