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Kurze Fragen - Kurze Antworten
Aus dem E-Mail-Korb von Professor Blume |
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F: Ich hätte eine Frage: Warum bleibt die Temperatur von Eis
relativ konstant, wenn man nichts dazugibt, und wenn man Eis dazu gibt sinkt die Temperatur sehr schnell
ab und dann wird das Eis trotz der Abkühlung zu Wasser?
A: Ich verstehe die Frage nicht so recht. Kannst du mir sagen,
was genau du machst? Meinst du die Temperatur von Eiswasser? Die bleibt solange bei 0 °C, wie Eis im
Wasser schwimmt. Das ist so, weil Eis schmilzt und seine Schmelzwärme aus dem Wasser holt. Erst wenn
alles Eis geschmolzen ist, kann das Wasser auch wärmer werden.
Wenn du erneut Eis zu dem Wasser gibst, wird es kälter - aber nicht unter Null Grad. Grund: Weil
das Eis wieder anfängt zu schmelzen, wozu es ja Schmelzwärme benötigt. Dies holt es wieder aus dem Wasser,
wobei das Wasser abkühlt. Unter Null Grad geht es nicht, weil sich dann sofort Eis bildet. Du kannst
alles beschleunigen, indem du das Wasser erwärmst.
F: Ja, also unser Lehrer hat eine Schale (ich glaube aus
Aluminium) genommen und dort Eiswürfel reingetan, er hat mit einem Thermometer umgerührt und dabei
in regelmäßigen Zeitabständen die Temperatur gemessen, sie ist relativ konstant geblieben (immer um die 9 °C).
....dann hat er das Ganze nochmal von vorne gemacht und Salz dazugegeben, hierbei ist das eis von alleine
geschmolzen und die temperatur ist auch sehr schnell gesunken..... aber meine Frage ist soweit eh beantwortet.
Ich danke Ihnen und wahrscheinlich werde ich ich Ihnen noch öfters eine Frage stellen, wenn ich
darf.
A: Zum ersten Versuch: Eis und Wasser ergeben zusammen 0 °C,
allerdings darf nicht zu viel Wasser zugegeben werden, dann schafft das Eis die Abkühlung nicht.
Die Abkühlung kommt von der Schmelzwärme des Eises - wie erklärt. Bei Salz/Eis-Gemisch kommt ein
anderer Effekt hinzu: Salz kühlt Wasser beim Lösen ebenfalls ab. Wir sprechen von Lösungswärme.
Wenn man Eis und Salz mischt, kommt noch die Schmelzwärme von Eis dazu. Beide Effekte zusammen
kühlen das entstehende Wasser auf bis zu minus 21,5 °C ab! Lies dazu unseren Tipp des Monats vom
August 1998: "Mit Kältemischungen gibt es auch im Sommer Eis".
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F: Ich schreibe zur Zeit ein Referat über Aluminium (13. Klasse
Gymnasium). Bei der Materialsuche bin ich auf ihre Homepage gestoßen. Da wir auch ein Experiment während
des Vortrages zeigen sollen, habe ich mich für das Eloxalverfahren entschieden, weil ich dieses für
geeignet hielt. Ich habe den Versuch auch genau nach ihren Anweisungen durchgeführt, doch leider war
das Ergebnis nicht so, wie es sein sollte. Das Eosin hat sich nach der Elektrolyse nicht eingelagert,
so dass es so wieder abgespült werden konnte.
Unser Lehrer meinte nur das wir das Eosin mit in die Elektrolyse geben sollten, aber in Kontakt
mit Säure kommt es beim Eosin zu Flockenbildung. Ich würde jetzt gerne von ihnen wissen, wo ich
eventuell einen Fehler gemacht habe bzw. wie man den Versuch auf eine andere Weise durchführen kann.
Leider muss das Referat Mittwoch schon vorgetragen werden und deshalb eilt die Sache. Zur Not muss ich
mir ein anderes Experiment suchen.
A: Bei unseren vielen Webseiten wäre es immer schön, wenn
Sie bei Nachfragen die URL angeben, auf die Sie sich beziehen! Ich gehe davon aus, dass Sie die hier
meinen: /dc2/echemie/eloxalv.htm
Wir haben den Versuch selbst gemacht, wie auch das Foto zeigt.
Der hauptsächliche Fehler liegt im Alu selbst: Wenn Sie Alu-Folie nehmen, müssen Sie bedenken,
dass diese im allgemeinen mit Kunststoff beschichtet ist. Erst, wenn Sie nach der Elektrolyse einen
weißen Überzug auf dem Alu erkennen, dürfen Sie weitermachen (-> Farbbad). Die Behandlung mit
heißem Wasser ist nur zur Demonstration der festen Einlagerung des Farbstoffs nötig.
Zum Tipp Ihres Lehrers: Die Elektrolyse von Farbstoffen führt zu deren Oxidation bzw. Reduktion
und im allgemeinen zur Ausfällung weißlicher Produkte. Das kann man mit Phenolphthalein gut zeigen.
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F: Im moment machen wir gerade ein Project, bei dem wir
10 Stationen haben. Wir sind gerade an einer Station bei der es um Kalk geht. Eigentlich habe ich
alles verstanden aber ich habe noch 2 Fragen bei denen Sie mir hoffentlich helfen können. Eine ist:
eigentlich könnte man Salzsäure zum entkalken nehmen, aber sie hat eine Eigenschaft weswegen das nicht
so gut ist, welche ist das? Können sie mir helfen?
Die 2. ist: Was passiert wenn man ein paar Tropfen Entkalker auf eine Versteinerung tropft?
Ich hoffe Sie können mir helfen.
A: 1. Salzsäure gehört zu den so genannt
"starken Säuren". Sie ist so aggressiv, dass sie auch das Metall, aus dem die zu entkalkenden
Gefäße/Tauchsieder gemacht ist, angreift. Im käuflichen Entkalker dagegen sind nur schwache Säuren
enthalten (Citronensäure, Essigsäure und mit Bedenken auch die stärkere Ameisensäure).
2. Viele Versteinerungen (aber nicht alle!) bestehen aus Kalkstein. Klar werden
die vom Entkalker angegriffen! Mit Entkalker kannst du aber auch Versteinerungen, die nicht aus
Kalk bestehen, aus dem umgebenden Kalk herauslösen. Das sind vor allem Pyrit, Feuerstein oder Phosphat.
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F: Ich habe den Artikel zur Gefriepunktserniedrigung gelesen.
Nun interessiert mich, ob der Gefriepunkt von destiliertem Wasser gegenüber normalem (z.B. Leitungswasser)
anders ist.
A: Leitungswasser enthält gelöste Salze und Gase; deshalb
ist der Gefrierpunkt niedriger als bei destilliertem Wasser.
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F: Also ich würde gerne wissen was Wasserhärte eigentlich ist.
Ich komme aus Bietigheim-Bissingen und da würde ich noch gerne wissen, wie die Wasserhärte von
Bietigheim-Bissingen ist. Natürlich nur wenn sie diese Frage beantworten können!!
A: Wir haben zur Erklärung der Wasserhärte eine Webseitensammlung.
Gehen Sie von unserer Homepagestartseite -> Medienangebot -> Unterrichtsmaterialien -> Wasserhärte.
Die Wasserhärte von Bietigheim erfragen Sie bei Ihrem örtlichen Wasserwerk / Stadtwerken.
F: Das hab ich schon auf ihrer Webside gesehen aber das ist
so viel ich bekomme da keinen Überblick! Könnten sie nicht vielleicht Wasserhärte in ihren eigenen
Worten erklären??
A: Dass sind meine eigenen Worte. Wie einfach hättest du es denn?
F: So einfach das ich es verstehe.
A: Unter Wasserhärte faßt man die in Wasser gelösten mineralischen
Bestandteile zusammen, die beim Erhitzen des Wassers ausfallen, die Heizstäbe usw. zusetzen oder die den
Waschvorgang mit Seife stören.
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F: Wie stellt man kandierte Früchte her?
A: Der Begriff kandiert kommt vom arabischen Wort kand,
eingedickter Zuckerrohrsaft. (Das Zuckerrohr stammt übrigens ursprünglich aus Indien und nicht aus Süd-
oder Mittelamerika, wie manche meinen.) Kandis beschreibt bei uns Zucker in der Form großer
Kristalle.
Zur Herstellung kandierter Früchte gibt man (oftmals vorgekochte) Früchte in stark konzentrierte
Zuckerlösung und kocht sie weiter. Dann lässt man sie trocknen. Sie können anschließend auch noch mit
Zuckerglas überzogen werden: Glasieren oder Glacieren.
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F: Ich hätte da mal eine Frage. Kann man eigentlich im Winter
statt eines Diesel-Benzingemischs auch reines Kerosin (JET-A 1) mit einen Diesel PKW fahren?
Oder müsste man da noch etwas Oel oder sonstiges beimischen?
A: Prinzipiell kann man damit fahren. Früher fuhren ja alle Autos mit Lampenöl.
(Das ist Petroleum, also Kerosin.) Aber ist JET-A 1 wirklich reines Kerosin? Sind da nicht Additive beigemischt?
Zumischen von Öl ist m. E. nicht nötig. Man mischt ja umgekehrt Benzin dem Diesel bei, damit er in
der Kälte nicht kristallisiert.
Ob das aber überhaupt mit Ihrem Auto geht und ob sogar an der Zündung etwas eingestellt werden muss,
kann nur Ihre Werkstatt-Crew sagen. Also: Meine Meinung ist ohne Gewähr!
Lassen Sie sich aber vor allem nicht vom Zollamt erwischen, da Flugtreibstoff meines Wissens nach
steuerfrei oder zumindest "steuerarm" ist.
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F: hi lieber professor!!! Kristalle wachsen oder?? Wenn sie
wachsen müssen sie ja auch auf etwas wachsen oder??? Meine Frage ist auf was oder wie und warum
wachsen Kristalle??? und aus was ist dieses Ding auf dem sie wachsen??? BITTE SCHREIBEN SIE MIR ZURÜCK!!!!!
A: Kristalle wachsen zunächst frei - scheinbar aus dem Nichts
heraus: Wenn zu wenig Lösemittel / Wasser da ist, treffen sich die Ionen oder Moleküle und bauen Gitter
auf. Darauf wachsen dann die anderen Teilchen. Sie können sich aber auch auf einem Stein bilden -
oder auf einem Glas usw. Zum Kristallwachstum siehe unsere Kristallwebseiten
(Hoempagestartseite -> Medienangebot -> Unterrichtsmaterialien -> Kristallchemie -> Inhaltsverzeichnis
-> Wie Kristalle wachsen).
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F: Ich habe aus Versehen Nitroglycerin hergestellt. Wie kann ich
das wieder vernichten?
A: Das ist ein Witz?
F: Nein, bitte!!
A: Also, wenn es keine Tonne Nitroglycerin (NG) ist: Ich habe
auch schon damit gespielt. Das NG ist das Öl, das du unter der Reaktionsmischung erkennst. In feuchter
Form, das heißt abgedeckt von der Reaktionsmischung, ist das Ganze noch relativ ungefährlich. Du darfst
es nur nicht trocken werden lassen. Deshalb: Erst die Reaktionsmischung bis auf das gleiche Volumen
wie das Öl dekantieren; dabei darauf achten, dass das NG nicht mit 'rüber kommt (auch keine Tropfen!).
Dann erinnerst du dich an deinen Chemieunterricht: NG ist der Salpetersäure-Ester von Glycerin.
Ester verseift man bekanntlich mit Natron- oder besser noch mit Kalilauge. Deshalb wirfst du einfach
Plätzchen von NaOH oder KOH in das Öl mit dem restlichen Überstand. Leicht schütteln, einen Tag stehen
lassen. Dann sollte das Öl zersetzt sein.
Tipp: Nicht noch einmal machen!
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F: Ich habe in Chemie als Hausaufgabe aufbekommen zwei
Reaktionsgleichungen zum Nickel-Eisen-Akkumulator aufzuschreiben. Eine zum Laden, eine zum entladen.
Ich habe aber leider nicht so wirklich die Ahnung, wie das geht. Können Sie mir helfen? Wäre sehr nett.
A: Der von Edison erfundene Ni-Fe-Akku ist in Wirklichkeit
ein Ni-Cd-Akku. Der besteht statt aus Eisen aus cadmiertem, also mit Cd überzogenem Eisen. Das wissen
die wenigsten (hoffentlich weiß es dein Lehrer...). Dazu haben wir eine Webseite:
Homepagestartseite -> Medienangebot -> Unterrichtsmaterialien -> Elektrochemie -> Inhaltsverzeichnis ->
Akkumulatoren -> Nickel-Cadmium-Akku. Da steht alles.
Sollte dein Lehrer darauf bestehen, dass es ein Eisenakku sein soll, so ersetzt du Cd durch Fe.