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Versuche

Temperatur-Zeit-Diagramm beim Schmelzen von Eis

Zielsetzung

  • Mit diesem Experiment kannst du ein Temperatur-Zeit-Diagramm des Schmelzvorgangs von Eis bestimmen und daraus die Schmelztemperatur von Wasser ermitteln.

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

  • Becherglas \(\ce{100 ml}\)
  • Thermometer
  • Stoppuhr (z.B. vom Smartphone)
  • Glasstab
  • Stativmaterial

Chemikalien

  • Wasser, Crushed Eis (Abb. 1)
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Edukte

Stoffname Summenformel Gefahrenhinweise
Wasser, Crushed Eis \(\ce {H2O} \)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Link zur GESTIS-Stoffdatenbank
Wasser, Crushed Eis
\(\ce {H2O} \)
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
Kein gefährlicher Stoff nach GHS.
CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung; Sarah Brauns/made with chemix.org
Abb. 2 Versuchsaufbau Schmelzen von Eis

Versuchsaufbau/Durchführung

  1. Bereite eine Tabelle zur Dokumentation der Messwerte „Zeit“ und Temperatur“ vor.
  2. Fülle das Becherglas zur Hälfte mit Crushed Eis.
  3. Miss alle 30 Sekunden die Temperatur. Achte darauf, dass das Thermometer nicht den Boden des Becherglases berührt (Abb. 2). Rühre zwischendurch das Eis-Wasser-Gemisch mit Hilfe des Glasstabs um.
  4. Beende die Messung etwa \(\ce{3 min}\), nachdem das Eis komplett geschmolzen ist.  
  5. Erstelle ein Zeit-Temperatur-Diagramm. (Hinweis: Die Zeit gehört dabei auf die x-Achse und die Temperatur auf die y-Achse.)
  6. Bestimme die Schmelztemperatur mit Hilfe des Diagramms.
  7. Deute deine Beobachtungen in dem Diagramm auf der Teilchenebene.
Aufgabe
Aufgabe

Führe den Versuch durch. Was kannst du beobachten?

Lösung

Beobachtung

Die Temperatur bleibt beim Schmelzen des Eises konstant bei ca. \(\ce{0 °C}\). Erst, wenn das Eis komplett geschmolzen ist, erhöht sich die Temperatur. 

CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung; Jan Cardell
Abb. 3 Temperatur-Zeit-Diagramm

 

Ergebnis

Die Schmelztemperatur von Eis beträgt \(\ce{0 °C}\).

Beim Schmelzen von gefrorenem Wasser müssen Anziehungskräfte zwischen den Wasser-Teilchen überwunden werden und die Geschwindigkeit der Teilchen erhöht sich. Die Energie aus der Umgebung wird für den Schmelzprozess benötigt, so dass sich die Temperatur daher so lange nicht erhöht, wie noch Eis vorhanden ist.