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Versuche

Molekulares Sieben

Zielsetzung

  • Mit diesem Experiment untersuchst du die Verschiedenheit der Teilchen unterschiedlicher Stoffe.
Aufgaben Aufgaben

Hinweise zum Experiment

Damit in Chemie bzw. beim Experimentieren keine Unfälle passieren, musst du auf die Sicherheit achten. Die Sicherheit ist immer wichtig, wenn du in einem Fachraum oder Labor bist. Bitte beachte bei allen Experimenten die Hinweise zur Sicherheit im LaborDie Durchführung des Experiments erfordert eine Gefährdungsbeurteilung durch die Lehrkraft.

CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung; Hanne Rautenstrauch
Abb. 1 Versuchsmaterial

Material

  • 3 Bechergläser \(\ce{50 ml}\)
  • 2 Schnappdeckelgläschen (Rollrandgläschen)
  • Einmachfolie
  • 2 Gummibänder
  • Stativmaterial
  • Spatel
  • Pipette
  • ggf. Laborboy

Chemikalien

  • Wasser
  • Malachitgrün-Oxalat
  • Iod-Lösung
  • Stärke (Abb. 1)
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Edukte

Stoffname Summenformel Gefahrenhinweise
Wasser \(\ce {H2O} \)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
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Malachitgrün Oxalat \(\ce {C52H54N4O12} \)
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1 GHS06 - Giftig Kat. 1 - 3 GHS08 - Systemische Gesundheitsgefährdungen GHS09 - Umweltgefährlich
H301: Giftig bei Verschlucken. H318: Verursacht schwere Augenschäden. H361d: Kann vermutlich das Kind im Mutterleib schädigen. H410: Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung.
P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P280: Augenschutz tragen. P305+P351+P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. P308+P310: BEI Exposition oder falls betroffen: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen.
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Iod \(\ce {I2} \)
GHS07 - Giftig Kat. 4 (Gesundheitsschädlich), Ätz- oder Reizwirkung Kat. 2, niedrigere systemische Gesundheitsgefährdung GHS08 - Systemische Gesundheitsgefährdungen GHS09 - Umweltgefährlich
H312+H332: Gesundheitsschädlich bei Hautkontakt oder bei Einatmen. H315: Verursacht Hautreizungen. H319: Verursacht schwere Augenreizung. H335: Kann die Atemwege reizen. H372: Schädigt die Organe bei längerer oder wiederholter Exposition. H372-------- Betroffene Organe: Schilddrüse H372-------- Expositionsweg: Oral H400: Sehr giftig für Wasserorganismen.
P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P302+P352: BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT: Mit viel Wasser und Seife waschen. P305+P351+P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. P314: Bei Unwohlsein ärztlichen Rat einholen / ärztliche Hilfe hinzuziehen.
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Stärke \(\ce{(C6H10O5)}_{n}\) Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Wasser
\(\ce {H2O} \)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Malachitgrün Oxalat
\(\ce {C52H54N4O12} \)
GHS05 - Ätzend etc. Kat. 1 GHS06 - Giftig Kat. 1 - 3 GHS08 - Systemische Gesundheitsgefährdungen GHS09 - Umweltgefährlich
H301: Giftig bei Verschlucken. H318: Verursacht schwere Augenschäden. H361d: Kann vermutlich das Kind im Mutterleib schädigen. H410: Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung.
P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P280: Augenschutz tragen. P305+P351+P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. P308+P310: BEI Exposition oder falls betroffen: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen.
Iod
\(\ce {I2} \)
GHS07 - Giftig Kat. 4 (Gesundheitsschädlich), Ätz- oder Reizwirkung Kat. 2, niedrigere systemische Gesundheitsgefährdung GHS08 - Systemische Gesundheitsgefährdungen GHS09 - Umweltgefährlich
H312+H332: Gesundheitsschädlich bei Hautkontakt oder bei Einatmen. H315: Verursacht Hautreizungen. H319: Verursacht schwere Augenreizung. H335: Kann die Atemwege reizen. H372: Schädigt die Organe bei längerer oder wiederholter Exposition. H372-------- Betroffene Organe: Schilddrüse H372-------- Expositionsweg: Oral H400: Sehr giftig für Wasserorganismen.
P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P302+P352: BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT: Mit viel Wasser und Seife waschen. P305+P351+P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. P314: Bei Unwohlsein ärztlichen Rat einholen / ärztliche Hilfe hinzuziehen.
Stärke
\(\ce{(C6H10O5)}_{n}\)

Versuchsaufbau/Durchführung (Schülerversuch)

CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung; Nina Ulrich (made with chemix.org)
Abb. 2 Aufbau zum molekularen Sieben
  1. Erstelle eine Iod-Stärke-Lösung, indem du Stärke in Wasser löst und etwas Iod-Lösung hinzugibst, sodass sich eine dunkelblaue bis schwarze Flüssigkeit ergibt.
  2. Fülle ein Schnappdeckelgläschen bis zur Hälfte mit der Malachitgrün-Lösung, das andere Schnappdeckelgläschen mit der Iod-Stärke-Lösung.
  3. Verschließe beide Gläschen mit einem Stück Einmachfolie und einem Gummiband. Achte darauf, dass die Gummiringe fest sitzen, damit die Lösungen nicht auslaufen können!
  4. Tauche die Schnappdeckelgläschen kopfüber jeweils in ein Becherglas mit Wasser und befestige sie an einem Stativ. Die Gläschen sollten bis zu den Gummibändern eingetaucht sein (Abb. 2).
Aufgabe

Führe den Versuch durch. Was kannst du beobachten?

Lösung

Beobachtung

Das Wasser unterhalb der Malachitgrün-Lösung verfärbt sich langsam grün. Das Wasser unter der Iod-Stärke-Lösung bleibt klar.   

Ergebnis

Die Malachitgrün-Lösung diffundiert durch die Einmachfolie und vermischt sich mit dem Wasser. Die Iod-Stärke-Lösung bleibt im Rollrandgläschen und vermischt sich nicht mit dem Wasser.  

CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung; Nina Ulrich
Abb. 4 Molekulares Sieben auf der Teilchenebene

Alle Stoffe bestehen aus Teilchen. Die Teilchen des Malachitgrüns sind kleiner als die Iod-Stärke-Teilchen. Da die Teilchen der Einmachfolie teilweise größere Abstände haben, können sich die Teilchen des Malachitgrüns durch diese Lücken bewegen und so das Schnappdeckelgläschen verlassen. Die Iod-Stärke-Teilchen sind zu groß und passen nicht durch die Lücken (Abb. 4).

Aufgaben

Molekulares Sieben

Übungsaufgaben