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Kurze Fragen - Kurze Antworten
Aus dem E-Mail-Korb von Professor Blume |
1046
F: Mein Chemielehrer und ich suchen ein Pulver, dass Rauch erzeugt, aber
man aus alltäglichen Dingen mischen kann!
Vielleicht könnten sie uns bei diesem Problem helfen!
A: Sie meinen offenbar nicht Dampf. Den stellt man her durch starke
Abkühlung von Luft, die einen großen Anteil an Wasserdampf enthält. Kühlmittel ist zum Beispiel Kohlensäureschnee.
Rauch ist verschieden von Dampf. Rauch enthält kleinste Partikel. Der bekannte Rauch/Nebel der Bundeswehr
beruhte früher auf der Verbrennung einer Mischung von Zinkpulver und Tetrachlorkohlenstoff. Der Rauch bestand
aus Zinkchlorid. Mischung und Rauch sind ziemlich giftig und ätzend.
Die Scharlatane, die früher auf Jahrmärkten den Leuten "blauen Dunst" vorgaukelten, entzündeten Holzkohlenpulver,
vermischt mit Schwefel. War auch nicht gesund.
Modern kann man Rauch aus allem Brennbaren zaubern. Zum Beispiel durch Verbrennen von Polystyrol. Auch PE ist nicht ohne...
Bessere Rezepte kenne ich nicht.
Ich weiß nicht, weshalb Sie fragen. Aber viele Schulen haben heute Rauchmelder. Denken Sie daran, bevor während
Ihres chemischen Experiments die Feuerwehr bei Ihnen auf der Matte steht.
1047
F: Ich wollte in meinem Chemieunterricht die Unterschiede zwischen den Salzen
und den molekularen Stoffen mit Hilfe der Beigabe von Schwefelsäure demonstrieren:
Zucker bzw. Kochsalz reagiert/reagiert nicht!
Warum lässt sich bei der Salz/Schwefelsäuremischung nach einiger Zeit doch eine Reaktion feststellen?
A: Schwefelsäure reagiert in beiden Fällen! Voraussetzung: Sie nehmen
konzentrierte Schwefelsäure.
Mit Zucker bilden sich Kohle und weitere Abbauprodukte sowie deutlicher Geruch nach SO2.
Mit NaCl bildet sich gasförmiger, stechend riechender Chlorwasserstoff:
2 NaCl + H2SO4 > Na2SO4 + 2 HCl
Das weiße Kochsalz wandelt sich in Natriumsulfat(dekahydrat) um, das "Glaubersalz".
Ich gehe davon aus, dass Sie reines NaCl genommen haben. Das übliche Küchensalz kann noch viele weitere Bestandteile
enthalten. Dann kann zum Beispiel auch CO2 entstehen. (Vergl. Sie meinen Monats-Tipp zum Iodieren von Salz.)
1048
F: Ich bin 15 Jahre alt, und interessiere mich sehr für Chemie. Da ich schon
mehrmals versucht habe Kristalle zu züchten ( Kupfer(II)Sulfat, Kaliumhexacyanoferrat(III) z.B. ), und diese Versuche
auch geglückt sind, habe ich nun vor, einen Turmalin zu synthetisieren.
Leider habe ich keine Ahnung, wie ich das anstellen soll, und ob das überhaupt möglich ist.
Falls ja, wäre ich Ihnen sehr dankbar, wenn Sie mir da weiterhelfen könnten.
A: Turmaline entstehen unter geothermalen Bedingungen, das heißt bei hohen
Temperaturen, unter hohem Druck. Vor allem sind auch lange Zeiträume vonnöten. Hinzu kommt, dass du die richtige
Mischung vorgeben musst. Es handelt sich bei den Turmalinen um Ringsilicate, die dazu noch Bor-haltig sind. Dabei
sind Silicat-, Alumosilicate- und Borat-Schichten über Sauerstoffbrücken verknüpft; sie werden durch Kationen von Na,
Mg und Ca zusammengehalten. Das kann man nicht züchten.
Gezüchtet werden vor allem einfach zusammengesetzte Kristalle wie zum Beispiel Quarze (reines SiO2),
Diamanten (reiner Kohlenstoff) oder Rubine (mit 0,2-0,3 % Chrom(II)-oxid dotiertes Al2O3).
1049
F: Können Sie mir vielleicht die Frage beantworten, warum Zucker eigentlich
süß schmeckt? Und warum schmecken die höheren Kohlenhydrate nicht mehr süß?
Wäre schön, wennn Sie mir helfen könnten.
Danke im vorraus
A: Was den Geschmack beeinflusst, weiß leider kein Mensch
so richtig. Selbst die Einfachzucker wie Glucose oder Fructose schmecken völlig unterschiedlich süß. Es geht sicherlich
um eine Stoff/Rezeptorbeziehung. Aber die sterischen Hintergründe sind immer noch ziemlich schleierhaft. Es gibt andere
Substanzen, die süß schmecken - wie zum Beispiel die Aminosäure Glycin. Es gibt auch ein Tripeptid (Aspartam), das viel
süßer schmeckt als die gleiche Menge an Zucker. Oder sogar Schwermetallsalze schmecken süß, wie zum Beispiel von Mangan
oder Blei. Das Bleiacetat (Bleizucker genannt) ist sehr giftig; trotzdem hat man es früher sogar zum Süßen von Wein
benutzt.
Genauso ist es mit dem Geruch. So duften Blausäure, Benzaldehyd und Nitrobenzol alle gleich - nach
Marzipan. Sie sind sterisch aber ziemlich verschieden.
Hierzu haben wir eine Webseite.
1050
F: In vielen Schul- und Fachbüchern werden die Aminosäuren nach ihren
Resten in verschiedene Gruppen eingeteilt. Die Aminosäure Cystein z.B. bei den AS mit polaren Resten;
jedoch hat Schwefel (je nach Quelle) eine Elektronegativität um 2,6, Kohlenstoff eine EN von 2,5 und
Wasserstoff eine EN von 2,1. Demnach wäre, wenn überhaupt, die Bindung von S zu H schwach polar;
vergleichbar den Bindungen zwischen C und H, die als reine Kohlenwasserstoffe jedoch als unpolar
angesehen werden. Wie lässt sich die Einteilung von Cystein ( in manchen Quellen auch von Methionin)
zu den AS mit polaren Seitenresten begründen / rechtfertigen ? (oder ist diese Einteilung einfach überholt...)
A: Sie dürfen da nicht so formal ´rangehen! Das gilt vor allem
für die Elektronegativitäten (EN-Zahlen), die viel mit Kaffeesatz-Leserei zu tun haben. Das haben selbst die
"Erfinder" wie L. Pauling gesagt. Ich meine, die EN-Werte sind für den Schulunterricht sinnlos.
Man kann die Tendenz auch anders besprechen, zum Beispiel anhand des PSE: Gehen wir in einer Gruppe von
oben nach unten, steigt die Tendenz zur Bildung von Kationen. Gehen wie in einer Periode von rechts nach
links, steigt die Tendenz zur Bildung von Anionen.
Sprechen Sie von der Attraktion gegenüber Elektronen, ohne es zu quantifizieren. Den Vorteil dieser
Herangehensweise merken Sie spätestens auch, wenn Sie die d-Gruppen-Metalle besprechen. Da sind die EN-Werte
völlig chaotisch.
Lassen Sie Ihre Schüler einfach die Verbindungen Methan CH4 und Schwefelwasserstoff H2S vergleichen! Wie verhalten die sich beim Einleiten in Wasser? Methan löst sich kaum und gibt auf keinen Fall Protonen ab, während Schwefelwasserstoff eine Säure ist, die in Wasser gelöst wird und zumindest als HS- vorliegt! Das können Sie z. B. mit Leitfähigkeitsmessungen belegen.