Chemie begreifen, Schulbuch

Worum geht es? Was lässt sich beobachten? Überlegungen Hier wird es anschaulicher Die Atomsymbole B2 33 Versuch 1 Was lässt sich beobachten? Überlegungen Beim Praktikum Nr. 3 hat sich gezeigt, dass die Masse jedes Kupferplättchens dividiert durch die Masse des reagierenden Schwefels einen konstanten Wert ergibt. Das Ziel ist zu zeigen, dass diese Gesetzmäßigkeit von Atomen verursacht wird. Außerdem sollen der Durch- messer und die Masse eines Atoms näherungs- weise ermittelt werden. Welche alltäglichen Zusammenhänge können mit einer Geraden, die durch den Ursprung geht, dargestellt werden? Kupfer und Schwefel sind chemische Elemente. Was lässt sich über den Aufbau der Stoffteilchen dieser unzerlegbaren Reinstoffe sagen? Welche Ursache in der Nanoworld könnte es dafür geben, dass der überschüssige Schwefel verbrennt und nicht mit dem Kupfer reagiert? Warum reagieren alle Stoffe – so wie Kupfer und Schwefel – in einem charakteristischen Massenverhältnis miteinander? Einzelne Versuche des Praktikums Nr. 3 sind so dargestellt, als ob man mittels »Nanoworld- Brille« zusehen könnte: Die Stoffteilchen des Schwefels und des Kupfers werden bei hohen Reaktionstemperaturen gerade zerstört und die einzelnen Atome fügen sich im Zahlen- verhältnis 2 : 1 zu neuen Stoffteilchen zusammen. Wie »hoch« ist der Ölfleck und damit mindestens der Durchmesser eines Stoff- teilchens? Bei welcher Größenordnung liegt der Durchmesser der ca. 10-mal kleineren Atome? Wie schwer ist ein »Kubiknanometer« Öl, wenn 1 cm 3 ca. 1 g wiegt? Welche Massen sind den etwa 10 –100-mal leichteren Atomen zuzuordnen? Öl wird in Benzin mit einem Anteil von 1% 0 gelöst. Ein Tropfen dieser Flüssigkeit (~~ 1 / 60 cm 3 ) breitet sich auf Wasser zu einer Kreisfläche von ca. 160 cm 2 (mit einem Radius von ca. 7 cm) aus. Das Benzin verdunstet während dieses Vorgangs. Cu = Symbol für 1 Kupferatom, ca. 10 –22 g schwer S = Symbol für 1 Schwefelatom, ca. 1 / 2 . 10 –22 g schwer 8 . 10 ---22 g 4 . 1 / 2 . 10 ---22 g 12 . 10 ---22 g 6 . 1 / 2 . 10 ---22 g 4 1 Massenverhältnis = = = Das Massenverhältnis 4 : 1 (exakt 3,96 : 1) wird immer beobachtet, egal ob das Kupferplättchen aus 8, 12 oder x-beliebig vielen Kupferatomen besteht. Kupfer reagiert mit Schwefel immer im Massenverhältnis 3,96 : 1. Masse Schwefel (g) Masse Kupfer (g) Versuch 2 4 8 12 3 2 1 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv