Die Flasche ohne Etikett
AFB I–IIIm Chemieraum steht eine Flasche, deren Etikett abgefallen ist. Die Flüssigkeit darin ist farblos. Laut Liste kann es nur einer dieser vier Stoffe sein:
| Stoff | schmilzt bei | siedet bei | Dichte in g/cm³ | löslich in Wasser |
|---|---|---|---|---|
| Wasser | 0 °C | 100 °C | 1,00 | — |
| Essigsäure | 17 °C | 118 °C | 1,05 | ja |
| Hexan | −95 °C | 69 °C | 0,66 | nein |
| Propanol | −126 °C | 97 °C | 0,80 | ja |
Jonas misst: 20,0 mL der Flüssigkeit haben die Masse 16,0 g. Die Flüssigkeit siedet bei 97 °C.
- Gib zwei allgemeine Eigenschaften und zwei Kennwerte an, die in der Tabelle oder im Text vorkommen.
- Bestimme die Dichte der Flüssigkeit.
- Ordne die Flüssigkeit mithilfe beider Messwerte einem Stoff der Tabelle zu und begründe kurz.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Allgemeine Eigenschaften: farblos, flüssig bei 20 °C. Kennwerte: zum Beispiel die Siedetemperatur und die Dichte (ebenso die Schmelztemperatur).
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
ρ = 16,0 g : 20,0 cm³ = 0,80 g/cm³.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Die Dichte 0,80 g/cm³ und die Siedetemperatur 97 °C passen beide nur zu Propanol. Wasser siedet zwar ähnlich hoch, hat aber die Dichte 1,00 g/cm³. Die Flüssigkeit ist also Propanol.
Echt Silber?
AFB II–IIILina hat auf dem Flohmarkt einen Anhänger gekauft. Der Händler sagt: „Echtes Silber!“ Lina misst zu Hause mit der Küchenwaage die Masse 21,0 g. Ihr Bruder meint: „Silber ist silbrig und glänzt — das reicht als Beweis.“
Tabelle: Silber 10,5 g/cm³ (schmilzt bei 962 °C), Zinn 7,3 g/cm³ (232 °C), Aluminium 2,7 g/cm³ (660 °C).
- Überprüfe die Aussage des Bruders.
- Plane ein Vorgehen, mit dem Lina zu Hause die Dichte des Anhängers bestimmen kann, ohne ihn zu beschädigen.
- Entscheide, ob der Anhänger aus Silber ist, wenn sich ein Volumen von 2,9 cm³ ergibt.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Die Aussage ist falsch. Zinn und Aluminium sind ebenfalls silbrig und glänzen. Farbe und Glanz sind allgemeine Eigenschaften, die viele Metalle teilen — sie beweisen nicht, dass der Anhänger aus Silber ist.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Lina füllt einen Messbecher oder Messzylinder mit Wasser und liest den Wasserstand ab. Dann legt sie den Anhänger hinein, sodass er ganz untertaucht, und liest erneut ab. Die Differenz ist das Volumen des Anhängers. Zum Schluss rechnet sie die Masse durch das Volumen.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
ρ = 21,0 g : 2,9 cm³ ≈ 7,2 g/cm³. Das passt zu Zinn (7,3 g/cm³), nicht zu Silber (10,5 g/cm³). Der Anhänger ist also nicht aus echtem Silber. Die Schmelztemperatur zu messen wäre keine gute Idee — dabei würde der Anhänger zerstört.