Chemischer Adventskalender

24. Dezember – Die Tochterflamme

24. Dezember – Die Tochterflamme Für das Experiment benötigst du: Alufolie Draht (Büroklammer oder Blumendraht) ein Bleistift ein Teelicht oder eine Kerze Feuerzeug Bastelanleitung Alurörchen: Ein Stück Alu-Folie (ca. 8 x 8 cm) wird über einen Bleistift zu einer Röhre gewickelt. Der Ø sollte nicht größer als 0,5 – 0,6 cm sein. Eine aufgebogene Büroklammer (oder ein Stück Blumendraht) wird zu einer passenden Halterung umgeformt. Durchführung:  Halte das Aluröhrchen am Draht und die Öffnung direkt an die Dochtspitze der Kerze. Zünde die aus der anderen Öffnung austretenden weißen Dämpfe mit einem Feuerzeug an.   Hinweis: Wenn keine kräftigen, weißen Dämpfe austreten, muss die Position des Röhrchens verändert werden. Auflösung Frage:Wie lässt sich deine Beobachtung erklären? Antwort:Die weißen Dämpfe sind die Wachsdämpfe der Kerze. Sie lassen sich am Ende des Röhrchens entzünden.

23. Dezember – Das Streichholz unterm Wasserglas

23. Dezember – Das Streichholz unterm Wasserglas Auflösung Frage:Finde eine Erklärung für deine Beobachtungen. Antwort:Das Streichholz unter dem Wasserglas verbrennt nicht vollständig, da nicht genügend Sauerstoff unter dem Glas vorhanden ist.

21./22. Dezember – Wie funktioniert ein Heißluftballon?

21./22. Dezember – Wie funktioniert ein Heißluftballon? https://www.chemischer-advent.de/wp-content/uploads/2024/12/Ballon-f1.mp4https://www.chemischer-advent.de/wp-content/uploads/2024/12/Ballon-r4.mp4 Animation A Animation B https://www.chemischer-advent.de/wp-content/uploads/2024/12/Ballon-f2.mp4https://www.chemischer-advent.de/wp-content/uploads/2024/12/Ballon-f3.mp4 Animaton C Animation D Auflösung Frage:Welche Animation spiegelt die Funktionsweise eines Heißluftballons wieder? Antwort:Richtig ist Animation B Erklärung: Luft ist ein Gasgemisch und besteht wie alle Stoffe aus kleinen Teilchen. Diese Teilchen befinden sich in ständiger Bewegung. Wird die Luft erwärmt, z. B. durch eine Kerze oder ein Gasbrenner, bewegen sich die Teilchen immer schneller und nehmen einen größeren Raum ein. Bei einem Heißluftballon ist dieser Raum aber durch die Ballonhülle begrenzt, so dass ein Teil der Luft aus dem Ballon entweicht. Somit nimmt auch die Anzahl der Teilchen in dem Ballon ab und die Dichte wird geringer. Der Ballon steigt auf und fliegt. Hier findet ihr ein interessantes Experiment passend zum Thema: „Den schwebenden Wal“ bei Planet Schule (verfügbar bis 15.02.2021)

20. Dezember – Gefahr durch Weihnachtskerzen

20. Dezember – Gefahr durch Weihnachtskerzen Ein neues Türchen öffnet sich und zeigt einmal, wie gefährlich Weihnachtskerzen werden können. https://youtu.be/WWN1xg2z2Tw Aufgabe:Welches Löschmittel ist das richtige, um einen Wachsbrand (oder auch Fettbrand) zu löschen? Auflösung Frage:Welches Löschmittel ist das richtige, um einen Wachsbrand (oder auch Fettbrand) zu löschen? Antwort:Ein Wachsbrand kann mit Sand oder einem Topfdeckel gelöscht werden. Nicht alle Brände lassen sich mit Wasser löschen, z.B. Benzin-, Öl-, Fett- oder Wachsbrände. Da sich diese Stoffe nicht mit Wasser mischen lassen und „leichter“ sind (eine geringere Dichte besitzen), schwimmen sie auf dem Wasser und brennen weiter. Ein Löschversuch mit Wasser kann sogar zu einer Ausbreitung des Brandes führen. Das Wasser sinkt zunächst und verdampft dann schlagartig durch die Hitze. Bei der explosionsartigen Verdampfung vergrößert sich das Volumen des Wassers um das ca. 1700-fache und reißt dabei das brennende Benzin, Öl, Fett oder Wachs in feinster Form mit. Ein großer „Feuerball“ entsteht. Benzin-, Öl-, Fett- oder Wachsbrände müssen daher durch Ersticken gelöscht werden. Ein Fettbrand in der Pfanne kann beispielsweise durch Abdecken mit einem Deckel erstickt werden.

19. Dezember – Schwimmen alle Kunststoffe?

19. Dezember – Schwimmen alle Kunststoffe? Dieser Frage widmet sich das nächste Türchen des Adventskalenders. https://youtu.be/_PKM_uWel7A Aufgabe:Finde eine Erklärung für deine Beobachtungen. Auflösung Frage:Finde eine Erklärung für deine Beobachtungen. Antwort:Aufgrund der größeren Dichte von PET (Polyethylenterephthalat) im Bezug zu Wasser schwimmen die farblosen PET-Stücke der Flasche nicht. Die Verschlusskappe besteht aus PE (Polyethylen), welches eine geringere Dichte als Wasser aufweist und folglich schwimmt.

18. Dezember – Wunderkerzen brennen unter Wasser?

18. Dezember – Wunderkerzen brennen unter Wasser? Passend zur besinnlichen Weihnachtszeit und dem nahenden Silvesterfest geht es hinter dem nächsten Türchen um Wunderkerzen. https://youtu.be/PsYcuBRMhCQ Aufgabe:Begründe, dass eine einzelne Wunderkerze unter Wasser erlischt, mehrere aber weiter brennen. Auflösung Frage:Begründe, dass eine einzelne Wunderkerze unter Wasser erlischt, mehrere aber weiter brennen. Antwort:Das Wasser kühlt die einzelne Wunderkerze umgehend bis unter ihre Zündtemperatur ab. Die Wunderkerze erlischt. Fünf oder mehr brennende Wunderkerzen aneinander entwickeln eine höhere Temperatur als eine einzelne allein. Das sie umgebende Wasser braucht demnach mehr Zeit, um sie abzukühlen. Zudem schützt das Klebeband die Wunderkerzen vor direktem Wasser. Sind die Wunderkerzen erst einmal heiß genug, kommt eine zweite Reaktion ins Spiel. Heiße Eisen- und Magnesiumbestandteile reagieren mit dem Wasser und bilden Wasserstoff. In einer Kettenreaktion entsteht hoch brennbares Wasserstoffgas. Dieses steigt brodelnd aus dem Wasser auf und kann sich über der Oberfläche entzünden.

17. Dezember – Verblüffende Kerzen

17. Dezember – Verblüffende Kerzen Hinter dem nächsten Türchen befinden sich zwei verblüffende Kerzen. Zwei unterschiedlich große Kerzen werden in ein Gefäß gestellt und angezündet. Anschließend wird das Gefäß abgedeckt. Die große Kerze erlischt zuerst. Aufgabe:Erkläre, warum die große Kerze zuerst erlischt. Auflösung Frage:Erkläre, warum die große Kerze zuerst erlischt. Antwort:Die größere Kerze erlischt vor der kürzeren Kerze, da bei der Verbrennung Kohlenstoffdioxid entsteht, welches schwerer ist als Luft und sich am Boden sammelt. Aufgrund der Wärmeabgabe der Kerzenflammen dehnt sich das Gas aber aus und wird „leichter“ (Dichte wird geringer). Darum steigt es nach oben und löscht die obere Flamme zuerst.

16. Dezember – Ein Wasserkocher aus Papier

16. Dezember – Ein Wasserkocher aus Papier Bei diesem Adventskalendertürchen kannst du herausfinden, warum Wasser in einer Papierform erhitzt werden kann. https://youtu.be/8_YUwRDvwRo Auflösung Frage:Finde heraus, warum Wasser in einer Papierform erhitzt werden kann. Antwort:Das Wasser kühlt, so dass die Entzündungstemperatur der Papierform nicht erreicht wird. Das Wasser selbst erwärmt sich.

14./15. Dezember – Mit Salzwasser malen

14./15. Dezember – Mit Salzwasser malen Hinter diesem Türchen verbirgt sich wieder ein schönes Experminent, bei dem du deiner Kreativität freien Lauf lassen kannst. Für das Experiment benötigst du:  eine Glas Wasser einen Pinsel schwarzes Tonpapier einen Fön Durchführung: Fülle das Glas zur Hälfte mit Wasser. Gib in das Glas so viel Esslöffel Salz hinein, bis sich auch nach dem Umrühren kein Salz mehr lösen kann. Das Salz setzt sich dann am Boden ab. Lasse das Glas mit dem Salzwasser ruhig stehen bis die überstehende Lösung klar geworden ist. Tauche den Pinsel in das klare Salzwasser. Gestalte mit dem Salzwasser das schwarze Tonpapier. Trockne das Papier mit einem Fön.   Tipp: Am besten senkrecht von oben fönen, damit das Salzwasser auf dem Papier nicht verläuft. Aufgabe:Erkläre, warum du mit Salzwasser malen kannst. Auflösung Frage:Erkläre, warum du mit Salzwasser malen kannst. Antwort:Wird Salz in Wasser gegeben, löst sich dieses auf. Taucht man nun den Pinsel in die Salzlösung, werden neben Wasser auch gelöste Salzteilchen mit aufgenommen und auf das Papier gebracht. Beim Föhnen des Papiers verdunstet das Wasser und die gelösten Salzteilchen bilden neue Salzkristalle. Diese bleiben als weißer Belag auf dem Papier zurück.

13. Dezember – Von der Kupferwendel und der Kerze

13. Dezember – Von der Kupferwendel und der Kerze Ein neuer Tag öffnet ein neues Türchen mit einem interessanten Video-Versuch. https://youtu.be/Rk8Ac_wUFUY Aufgabe:Begründe, dass die Kerze mit Hilfe einer Kupferwendel gelöscht werden kann. Auflösung Frage:Begründe, dass die Kerze mit Hilfe einer Kupferwendel gelöscht werden kann. Antwort:Die Flamme erlischt, obwohl genügend Luft (Sauerstoff) an die Flamme gelangt. Die Kupferspirale besteht aus Metall. Metalle sind sehr gute Wärmeleiter. Die Wärme wird abgleitet und somit die Entzündungstemperatur des Wachses unterschritten. Die Flamme erlischt.

12. Dezember – Der rätselhafte Luftballon

12. Dezember – Der rätselhafte Luftballon Das nächste Türchen des Adeventskalenders öffnet sich und ein Luftballon verhält sich mehr als rätselhaft. https://youtu.be/U3kP9ruRefQ Aufgabe:Finde eine Erklärung für die Beobachtungen aus dem Video. Auflösung Frage:Finde eine Erklärung für die Beoabchtungen aus dem Video. Antwort:Beim Sieden des Wassers im Rundkolben geht ein Teil des Wassers in den gasförmigen Zustand über, wodurch die Luft aus dem Kolben durch den entstehenden Wasserdampf verdrängt wird. Setzt man dann den Luftballon auf und lässt den Kolben abkühlen, kondensiert der Wasserdampf wieder. Dabei entsteht ein Unterdruck und der Luftballon wird durch den äußeren Luftdruck in den Kolben gedrückt. Da der Kolben vollständig mit Wasserdampf gefüllt war, schmiegt sich der Ballon ganz dicht an die Kolbenwand an.

11. Dezember – Das Salz in der Suppe

11. Dezember – Das Salz in der Suppe oder Herr Bunsen und sein kriminalistischer Spürsinn Einer der bekanntesten Chemiker des19. Jahrhunderts war und ist Robert Wilhelm Bunsen (1811-1899). Euch ist er sicherlich auf Grund des von ihm entwickelten Gasbrenners ein Begriff, der noch heute seinen Namen trägt – der Bunsenbrenner. Allerdings entdeckte er mit der Spektralanalyse auch ein bis heute wichtiges Verfahren zum Nachweis von Elementen in winzigen Stoffportionen. In der Literatur ist von Bunsen folgende Geschichte überliefert: Eines Tages geht Bunsen mit einem Freund in ein Restaurant zum Essen. Es gibt Hähnchen. Nachdem sie die Knochen abgenagt haben, legen sie diese wieder auf den Teller. Plötzlich zieht Bunsen eine kleine Tüte aus der Tasche und streut etwas Lithiumchlorid über die Knochen.Der Freund wundert sich, aber Bunsen gibt ihm keine Erklärung. Am nächsten Tag gehen sie in dasselbe Restaurant, es gibt Hühnersuppe . Bunsen zieht beim Essen einen Spiritusbrenner und ein Stück Platindraht aus der Tasche. Den Draht taucht er kurz in die Suppe und hält ihn in die Brennerflamme – und siehe da, sie verfärbt sich rot! …. (Quelle: https://lehrerfortbildung-bw.de/u_matnatech/chemie/gym/bp2004/fb2/modul6/2_bsp1/2b/) Bildquelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/16/Robert_Bunsen_portrait.jpg Aufgabe:Stelle mit Hilfe der Webanwendung Flammenfärbung (Klett) den Versuch von Bunsen nach und begründe, warum er kein Natriumchlorid nehmen konnte, um den Koch zu überführen. Auflösung Frage:Begründe, warum Bunsen kein Natriumchlorid nehmen konnte, um den Koch zu überführen. Antwort:Natriumchlorid wird auch als Kochsalz bezeichnet und ist in allen Speisen als Gewürz enthalten. Somit würde der Nachweis immer positiv ausfallen.

10. Dezember – Die Zitronen-Geheimschrift

10. Dezember – Die Zitronen-Geheimschrift Finde heraus, wie die Zitronen-Geheimschrift funktioniert. Auflösung Frage:Finde heraus, wie die Zitronen-Geheimschrift funktioniert. Antwort:Beim Erhitzen verkohlt der Zitronensaft. Aufgrund der schwarzen Farbe von Kohlenstoff wird die Geheimschrift nun sichtbar.

9. Dezember – Ist der Fön in der Badewanne lebensgefährlich?

9. Dezember – Ist der Fön in der Badewanne lebensgefährlich? Ein neuer Tag, ein neues Türchen und eine neue Aufgabe zu Lösen für dich. Dieser Versuch darf nicht real nachgestellt werden! Es besteht Lebensgefahr! https://www.chemischer-advent.de/wp-content/uploads/2024/12/Badewanne-Foen.mp3 Aufgabe: Stelle das beschriebene Szenario mit Hilfe der Webanwendung Sugar an Salt Solutions (Phet Colorado; Die Anwendung lädt etwas länger bis zum Start) nach. Statt dem Fön wird hier eine Lampe an eine Batterie angeschlossen und der Badezusatz in Form von Salz simuliert. Auflösung Frage: Erkläre, warum der eingeschaltete Fön im Badewasser lebensgefährlich ist, im destillierten Wasser aber nicht. Antwort:Das Badewasser ist mit Mineralien versetzt. Diese liegen im Wasser als Ionen (= elektrisch geladene Teilchen) vor. Dadurch kann der Strom durch das Wasser geleitet werden. Destilliertes Wasser ist frei von elektrisch geladenen Teilchen und ist somit nicht elektrisch leitfähig.

7./8. Dezember – Die wärmeleitenden Löffel

7./8. Dezember – Die wärmeleitenden Löffel Für das Experiment benötigst du: einen Löffel aus Metall und Kunststoff ein Holzstäbchen eine Tasse heißen Tee   Durchführung: (Abbildung rechts) Stelle in die Tasse heißen Tee die beiden Löffel und das Holzstäbchen. Prüfe über einen Zeitraum von drei Minuten alle 30 Sekunden die Temperatur am Ende der Löffel und des Stäbchens. Wärmebildaufnahmen zu dem Versuch Bei diesen Wärmebildaufnahmen werden die Farben mit zunehmender Temperatur nach der Reihenfolge der Spektralfarben (siehe Abbildung 2) angezeigt. Aufnahme A Aufnahme B Aufnahme C Schaue dir die Wärmebildaufnahmen zu dem Versuch an. Entscheide, welche Aufnahme die richtige Beschriftung zeigt. Auflösung Frage:Schaue dir die Wärmebildaufnahmen zu dem Versuch an. Entscheide, welche Aufnahme die richtige Beschriftung zeigt. Antwort:Richtig ist die Aufnahme C. Aufnahme C

6. Dezember – Eine stromleitende Kartoffel?

6. Dezember – Eine stromleitende Kartoffel? Das Metalle den elektrischen Strom leiten, weißt du ja wahrscheinlich. Aber eine Kartoffel? Hinter dem sechsten Türchen des Adventskalenders findest du ein passendes Experiment. Für das Experiment benötigst du: eine Batterie (4,5 V oder 9 V) zwei Stahlnägel oder Drahtstücke eine Low-Current-LED (leuchtet ab 2 mA) eine Kartoffel Durchführung: Eine Batterie, eine LED und zwei Nägel werden mit Kabeln zu einem Stromkreis (Abbildung 1) verbunden. Auf die Polung der LED ist zu achten (kurzer Fuß an den Minuspol der Spannungsquelle)! Beide Stahlnägel werden miteinander in Kontakt gebracht, um den Stromkreis und die LED zu testen. Anschließend werden beide Nägel im Abstand von maximal 5 mm in die Kartoffel gesteckt. Tipps und Tricks Tipp 1: Statt der Nägel oder Drahtstücke kann auch eine Büroklammer verwendet werden. Tipp 2: Solltest du keine LED zu Hause haben, kann auch eine LED-Leuchte einer Drahtlichterkette verwendet werden. Auflösung Frage:Erkläre deine Beobachtungen. Antwort:Die Diode leuchtet, da sich in der Kartoffel gelöste Stoffe (= Ionen; = geladene Teilchen) befinden.

5. Dezember – Der verblüffende Luftballon

5. Dezember – Der verblüffende Luftballon Hinter dem fünften Türchen des Adventskalenders findest du ein Luftballonexperiment mit unerwartetem Ergebnis. Auflösung Frage:Erkläre deine Beobachtungen. Antwort:Das flüssige Wasser wird in der Mikrowelle erhitzt und verdampft dabei zu gasförmigem Wasserdampf. Dieser verteilt sich gleichmäßig im Luftballon. Wasserdampf benötigt viel mehr Platz als die gleiche Menge flüssigen Wassers. Der Ballon dehnt sich aus. Wasserdampf nimmt das ca. 1700-fache Volumen ein. Schaltet sich die Mikrowelle aus, wird der Wasserdampf nicht mehr erhitzt und kühlt ab. Dabei kondensiert er und wird wieder flüssig. Der Luftballon schrumpft und eine größere Menge an flüssigem Wasser wird wieder sichtbar. 

4. Dezember – Schwarz ist doch keine Farbe!

4. Dezember – Schwarz ist doch keine Farbe! Hinter dem nächsten Türchen dreht sich alles um die „Farbe“ schwarz. Merke dir deine Beobachtungen und finde eine passende Erklärung dafür. Auflösung Frage:Finde eine passende Erklärung für deine Beobachtung. Antwort:Die schwarze Farbe in den Filzstiften setzt sich aus unterschiedlichen Einzelfarben zusammen. Diese lassen sich aufgrund der unterschiedlichen Löslichkeit in Wasser durch die Chromatografie voneinander trennen. Dabei lösen sich einige Farben sehr gut in Wasser und werden daher von diesem gut auf dem Filterpapier weitertransportiert. Andere lösen sich weniger gut und werden vom Filterpapier stärker zurückgehalten.

3. Dezember – Rotkraut oder Blaukraut?

3. Dezember – Rotkraut oder Blaukraut? Hinter dem dritten Türchen verbirgt sich das nächste Experiment. https://www.youtube.com/watch?v=X0z6fb13xZU Merke dir deine Beobachtungen aus und finde die passende Erklärung dafür. Auflösung Frage:Erkläre deine Beobachtungen. Antwort:Schwarzer Tee und der Saft aus den Rotkohlblättern wirken als Indikatoren (=Anzeiger) für saure und basische Lösungen. Indikatoren reagieren mit bestimmten Teilchen in den sauren und basischen Lösungen und ändern dadurch ihre Farbe.

2. Dezember – Das Ei in der Flasche

2. Dezember – Das Ei in der Flasche Das zweite Türchen wurde geöffnet und das nächste Experiment wartet auf dich. https://www.chemischer-advent.de/wp-content/uploads/2024/12/Das-Ei-in-der-Flasche.mp4 Schau dir das Video genau an. Wie kommt das Ei wohl in die Flasche? Auflösung Frage:Wie kommt das Ei in die Flasche? Antwort:Nach dem Erlöschen der Kerze entsteht, durch das Abkühlen der Luft, ein Unterdruck in der Flasche und das Ei wird in die Flasche hinein gesogen. Brennt die Kerze wird die Luft in der Flasche erwärmt und dehnt sich aus. Die warme Luft kann z.T. zwischen der Flaschenwand und dem aufgesetzten Ei entweichen. Nach dem Erlöschen der Kerze kühlt sich die Luft ab und zieht sich zusammen. Das Ei rutscht immer tiefer in die Flasche hinein, denn der Luftdruck außen ist größer als der Innendruck der Restluft in der Flasche. Das Ei wird sozusagen in die Flasche hinein gesogen.

1. Dezember – Das Essig-Ei

1. Dezember – Das Essig-Ei Endlich ist es soweit. Das erste Türchen hat sich geöffnet und das Experimentieren kann beginnen. Schau dir die Bildanleitung genau an und merke dir deine Beobachtungen. Überlege dir, was passieren würde, wenn du ein ganzes Ei über Nacht in Essig einlegst. Auflösung Frage:Überlege dir, was passieren würde, wenn du ein ganzes Ei über Nacht in Essig einlegst. Antwort:Wenn ich ein ganzes Ei in Essig einlegen würde, löst sich nur die Schale auf. Die Eihaut hält das restliche Ei noch zusammen.