Arbeiten im Chemielabor
Im Chemieraum gelten feste Regeln. Wer sie kennt, den Gasbrenner sicher bedient und sauber protokolliert, kann gefahrlos experimentieren.
1.1.1Sicher experimentieren
- Schutzbrille tragen, lange Haare zusammenbinden
- nicht essen, nicht trinken, nie probieren
- Reagenzglas höchstens zu einem Drittel füllen, schräg halten, Öffnung von Menschen weg
- Reste in den Sammelbehälter, nicht in den Ausguss
- Notausgang, Augendusche und Feuerlöscher kennen
1.1.2Der Gasbrenner
- Teile: Gashahn am Tisch, Gasschlauch, Gasregler, Luftzufuhr, Brennerrohr
- leuchtende Flamme: Luft zu, gelb, rußt, etwa 900 °C
- rauschende Flamme: Luft auf, blau, heißeste Stelle über dem inneren Kegel, etwa 1500 °C
- Anzünden: Brille → Luft und Gas zu → Gashahn auf → Streichholz → Gasregler auf → Luft auf
- Ausschalten: Luft zu → Gasregler zu → Gashahn zu
1.1.3Das Versuchsprotokoll
- Fragestellung → Vermutung → Material → Durchführung (mit Skizze) → Beobachtung → Auswertung
- Beobachtung: nur, was man sieht, hört, riecht oder misst
- Deutung (Auswertung): Was bedeutet das? Hier steht das Fachwissen
- die Vermutung wird am Ende bestätigt oder widerlegt
Die sechs wichtigsten Piktogramme
Gefahrstoffe tragen eine rot umrandete Raute. Sie warnt, bevor etwas passiert — deshalb vor jedem Versuch das Etikett lesen.
Stoffe und ihre Eigenschaften
Jeder Stoff hat eine Kombination von Eigenschaften, die ihn unverwechselbar macht — wie ein Fingerabdruck.
1.2.1Körper und Stoff
- Körper: Gegenstand mit Form und Größe (Löffel, Nagel, Dose)
- Stoff: das Material, aus dem der Körper besteht (Holz, Eisen, Aluminium)
- gleicher Stoff, verschiedene Körper: Glasflasche, Fensterscheibe
- gleicher Körper, verschiedene Stoffe: Löffel aus Holz, Metall, Kunststoff
1.2.2Stoffe mit den Sinnen prüfen
- Augen: Farbe, Glanz, Form (Kristalle)
- Nase: Geruch — nur durch Zufächeln
- Tastsinn: rau oder glatt, hart oder weich — nur mit Spatel oder Handschuh
- Geschmack: im Chemieraum nie
- Sinne reichen oft nicht: Zucker und Salz sehen gleich aus
1.2.3Brennbarkeit und Löslichkeit
- brennbar: Holz, Papier, Kerzenwachs, Spiritus — nicht brennbar: Glas, Sand, Kochsalz
- fein verteilt brennt besser: Eisenwolle brennt, ein Nagel nicht
- Löslichkeit: in 100 mL Wasser (20 °C) lösen sich höchstens 36 g Kochsalz, aber etwa 200 g Zucker
- gesättigt: es löst sich nichts mehr, der Rest bleibt als Bodensatz
- wärmeres Wasser löst meist mehr (Zucker stark, Kochsalz kaum)
1.2.4Fest, flüssig, gasförmig
- drei Aggregatzustände: fest, flüssig, gasförmig
- Schmelzen (fest → flüssig), Erstarren (flüssig → fest)
- Verdampfen (flüssig → gasförmig), Kondensieren (gasförmig → flüssig)
- Sublimieren (fest → gasförmig), Resublimieren (gasförmig → fest)
- Verdunsten: langsames Verdampfen unter der Siedetemperatur
1.2.5Schmelz- und Siedetemperatur
- Schmelztemperatur: fest wird flüssig (Wasser 0 °C, Kochsalz 801 °C)
- Siedetemperatur: flüssig wird gasförmig (Wasser 100 °C, Ethanol 78 °C)
- Haltepunkt: beim Schmelzen und Sieden bleibt die Temperatur stehen
- Zustand bei 20 °C: unter Schmelztemp. fest, dazwischen flüssig, über Siedetemp. gasförmig
1.2.6Steckbriefe von Stoffen
- Steckbrief: Farbe, Geruch, Zustand bei 20 °C, Schmelz- und Siedetemperatur, Löslichkeit, Brennbarkeit, Stromleitung, Magnetismus
- erst die Kombination vieler Eigenschaften zeigt, welcher Stoff es ist
- Eigenschaft → Verwendung: Kupfer leitet Strom → Kabel; Glas durchsichtig → Fenster
- magnetisch sind nur Eisen, Nickel und Cobalt
Liegt 20 °C unter der Schmelztemperatur, ist der Stoff fest (Schwefel, 115 °C). Liegt 20 °C über der Siedetemperatur, ist er gasförmig (Sauerstoff, −183 °C). Dazwischen ist er flüssig (Quecksilber, −39 °C und 357 °C).
Lösen oder Schmelzen?
Zucker im Tee löst sich — er braucht dafür Wasser, keine Hitze. Schmelzen braucht Wärme und keinen zweiten Stoff: Eis schmilzt bei 0 °C, Zucker erst bei etwa 185 °C.
Sieden und Verdunsten
Beide machen aus flüssig gasförmig. Sieden passiert bei der Siedetemperatur in der ganzen Flüssigkeit (Blasen), Verdunsten bei jeder Temperatur an der Oberfläche — deshalb trocknet eine Pfütze.
Saure und alkalische Lösungen
Ob eine Lösung sauer, neutral oder alkalisch ist, sieht man ihr nicht an. Indikatoren machen es sichtbar, die pH-Skala macht es messbar.
1.3.1Indikatoren zeigen es an
- Indikator: Farbstoff, der je nach Lösung seine Farbe ändert
- Rotkohlsaft: sauer rot bis violett, neutral blauviolett, alkalisch blau → grün → gelb
- Universalindikator: sauer rot/orange, neutral grün, alkalisch blau/violett
- Lackmus: sauer rot, neutral violett, alkalisch blau
- Rot heißt bei allen drei: sauer
1.3.2Sauer, neutral, alkalisch
- pH-Skala von 0 bis 14
- unter 7 sauer, genau 7 neutral, über 7 alkalisch
- je weiter weg von 7, desto stärker: pH 2 ist stärker sauer als pH 5
- Beispiele: Zitronensaft 2, Essig 3, Kaffee 5, destilliertes Wasser 7, Seifenlauge 9–10, Abflussreiniger 13–14
- stark sauer und stark alkalisch sind ätzend
Wer eine saure Lösung mit viel Wasser verdünnt, bringt ihren pH-Wert näher an 7. Ein Indikator verrät nur die Eigenschaft — nicht, welcher Stoff gelöst ist: Salzwasser und Zuckerwasser sind beide neutral.
Alkalisch ist nicht harmlos
Abflussreiniger und Backofenreiniger sind stark alkalisch und tragen das Ätz-Piktogramm. Sie greifen Haut und Augen genauso an wie starke Säuren.
Die Regeln, an denen die Punkte hängen
Diese Punkte kosten in der Klassenarbeit am häufigsten Punkte — und lassen sich leicht vermeiden.
Regel 1 — Fachbegriffe exakt
Lösen statt schmelzen, Kondensieren statt „wieder flüssig werden“, Körper und Stoff auseinanderhalten.
Regel 2 — Beobachtung und Deutung trennen
„Die Lösung färbt sich rot“ ist Beobachtung. „Die Lösung ist sauer“ ist Deutung. Beides gehört an eine andere Stelle im Protokoll.
Regel 3 — Sicherheit begründen
Nicht nur die Regel nennen, sondern den Grund: „Öffnung weg von Menschen, weil siedende Flüssigkeit herausspritzen kann.“
Regel 4 — Werte mit Einheit
Temperaturen immer mit °C, Mengen mit g oder mL. Bei der pH-Skala keine Einheit — aber die Richtung merken: kleiner heißt saurer.