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Chemie - Versuchsprotokolle zum Thema: Gas

Projekt Gase

Projekt Gase
1.      Herstellung verschiedener Gase und deren Nachweis
Versuch 1
Versuch 2
Versuch 3
Versuch 5
Versuch 6
Versuch 7

Diverse Versuche

Diverse Versuche
2.      Diverse Versuche
Versuch 1
Versuch 2
Versuch 3
Versuch 4

Projekt Boden

Projekt Boden
3.      Projekt Boden
Was ist eigentlich Boden?
Versuch 1
Versuch 2
Versuch 3
Versuch 4
Versuch 5
Versuch 6
Versuch 3
Versuch 4
Versuch 5
Versuch A2


Herstellung verschiedener Gase und deren Nachweis

 

Versuch 1

Wasserstoff

Material                Calcium (fest), verdünnte Salzsäure, Reagenzglas, Gasbrenner.

Durchführung:         Gib einige Körnchen Calium in ein Reagenzglas und füge 1-2ml verdünnte Salzsäure hinzu. Führe zum Nachweis die Knallgasprobe mit einem Gasbrenner durch.

Beobachtung:          Das Calcium beginnt sofort mit der Salzsäure zu reagieren, sodass eine Menge an Bläschen aus dem Reaktionsherd aufsteigen.
                              Ein Ploppen beim Durchführen der Knallgasprobe ist des Weiteren zu hören.

Auswertung:           Salzsäure ist eine aggressive Säure, die bevorzugt Metalle angreift bzw. mit ihnen reagiert. Auch in diesem Versuch  gibt es eine Reaktion von Salzsäure und einem Metall. Die Reaktionsgleichung dazu sieht wie folgt aus:
 



                              Ca + 2 HCL --> CaCl2 + H2
                             
                              Das Calcium bindet sich mit dem in der Salzsäure enthaltenen Chlor und bildet ein Salz. Der Wasserstoff wird gasförmig und kann durch die Knallgasprobe nachgewiesen werden.

 

Versuch 2

Sauerstoff

Material:                 Wasserstoffperoxid (verdünnt), Braunstein (MnO4), Gasbrenner, Holzstäbchen.

Durchführung:         Fülle 4ml 3 Protzentiger Wasserstoffperoxidlösung in ein Reagenzglas, gib eine Spatelspitze Braunstein dazu und mache anschließend die Glimmspanprobe.

Beobachtung:          Nach dem Hinzutun von Braunstein in die Wasserstoffperoxidlösung bilden sich aufsteigende Blasen.
                              Des Weiteren glüht der Glimmspan wieder auf d.h, dass die Glimmspanprobe positiv ist.

Auswertung:           Braunstein ist eine Verbindung aus Mangan und 4-mal Sauerstoff. Wasserstoffperoxid besteht aus zweit Teilen Wasserstoff und aus zwei Teilen Sauerstoff.
                              Wenn der Braunstein nun auf das Wasserstoffperoxid trifft reagieren beide Verbindungen miteinander, was sich wie folgt in einer Reaktionsgleichung darstellen lässt:
 



                              2 H2O2 + MnO4 --> 2 H2O + MnO4 + O2

                              Braunstein bzw. Mangantetraoxid ist ein Katalysator, der die Eigenschaft hat, Reaktionen zu beschleunigung aber wiederum als Endprodukt so übrig bleibt, wie er in die Reaktion hineingekommen ist. Der Katalysator ist lediglich dafür da, dass sich das labile Wasserstoffperoxid von einem Pärchen Sauerstoff trennt.

Versuch 3

 

Ammoniak

Material                Ammoniumchlorid, Kaliumhydroxid (fest), Schutzbrille, Reibschale, Mörser, feuchtes Indikatorpapier.

Durchführung        Zerreibe in einer Reibschale wenig Ammoniumchlorid mit festem Kaliumhydroxid. Halte über die Reibschale ein feuchtes Indikatorpapier. Prüfe zuletzt den Geruch.

Beobachtung:          Nach dem Verreiben des Gemisches steigt ein stechender und beißender für Ammoniak typischer Geruch auf. Außerdem zeigt das feuchte Indikatorpapier eine neutralen Wert (hellgrün).

Auswertung:           Das Ammoniumchlorid, ein Salz, und das Kaliumhydroxid, eine Lauge, reagieren miteinander, dabei entsteht Wasser und Ammoniak (NH3), sowie Kaliumchlorid (ein Salz) bleiben zurück. So sieht die Reaktionsgleichung in Kurzform aus:

                              NH4CL + KOH --> NH3 + KCl + H2O


Versuch 5

 

Schwefeldioxid

Material:                 Konzentrierte Salzsäure, Natrumsulfid, flüssiges Kaliumpermanganat, Filterpapier, Reagenzglas.

Durchführung:         Tropfe konzentrierte Salzsäure zu Natriumsulfid und halte ein mit Kaliumpermanganatlösung getränktes Filterpapier in das Gas.

Beobachtung         Zunächst ist eine heftige Reaktion zwischen der Salzsäure und dem Natriumsulfid zu sehen und aufsteigende Bläschen sind festzustellen. Das Kaliumpermanganat färb das zu befeuchtende Papier rot. Danach sieht man eine schweflig gelbe Färbung am Filterpapier, die später wieder weiß wird.

Auswertung          Zuerst einmal zersetzt die Salzsäure (HCl) das Natriumsulfit (Na2SO3).
 
                              Na2SO3 + 2 HCl --> 2 NaCl + H2O + SO2
                              Sodass Schwefeldioxid (SO2) entsteht, was wiederum den Farbstoff Kaliumpermanganat als Oxidationsmittel nutzt und diesen bleicht (weiße Stellen auf dem Filter).

Versuch 6

 

Schwefelwasserstoff

Material                Natriumsulfid, konzentrierte Salzsäure, Bleiacetat, Papier.

Durchführung        Gib zu festem Natriumsulfid konzentrierte Salzsäure. Danach hältst du zum Nachweis des Gases ein mit Bleiacetat getränktes Papier in das Gas. Prüfe anschließend den Geruch.

Beobachtung         Zunächst ist eine Reaktion zwischen der Salzsäure und dem Natriumsulfid zu erkennen. Dann sieht man, dass sich das getränkte Papier allmählich braun/bleiig färbt.
                              Der Geruch ist dem faulen Eier Geruch sehr ähnlich daher schließen wir auf Schwefelwasserstoff.

Auswertung          Die konzentrierte Salzsäure greift das Natriumsulfid an, sodass folgende Reaktionsgleichung sich aufstellen lässt:

                              Na2S + 2 HCL --> 2 NaCl + H2S

                              Es entsteht das übel riechende und sehr giftige Gas: Schwefelwasserstoff. Dieses steigt auf und findet seinen Reaktionspartner beim Bleiaccetat, mit dem es zu PbS und Wasserstoff reagiert. Daher die bleiige/braune Färbung auf dem Papier.
                              Der Geruch von Schwefelwasserstoff entsteht beim Zersetzen von Proteinen durch Fäulnisbakterien.

Versuch 7

 

Kohlendioxid

Material:                 Entstehende Verbrennungsgase, Kalkwasser, brennende Kerze, Waschflasche, Wasserpumpe, Trichter.

Durchführung:         Leite die Verbrennungsgase der brennenden Kerze durch das Kalkwasser.

Beobachtung:          Nach einiger Zeit des Sprudelns erkennt man, dass sich das anfangs noch klare Kalkwasser getrübt hat.

Auswertung          Folgende Reaktionsgleichung drückt die obigen erkannten Vorgänge aus:
                             
                              Ca(OH)2 + CO2 --> CaCO3 + H2O

                              Das Calciumhydroxid ist zunächst klar. Da aber Verbrennungsgase (Kohlenstoffdioxid) beim Leuchten der Kerze in die Waschfalsche geleitet werden, wäscht die Waschflasche mithilfe der Wasserpumpe das Calciumhydroxid aus zu Calciumcarbonat und Wasser. Das Calciumcarbonat ist verantwortlich für den milchigen Niederschlag.
                              Dieser Versuch ist ein Nachweis für KOHLENSTOFFDIOXID.

Diverse Versuche

Versuch 1

 

Neutralisation von Lösungen

Material                Natronlauge (NaOH), Salzsäure (HCl), Universalindikator, 3 Bechergläser.

4Durchführung        Zunächst einmal füllt man eine selbst gewählte Menge Natronlauge und die gleiche Menge an Salzsäure in 2 verschiedene Bechergläser und gibt in beide Bechergläser 2 -3 Tropfen Universalindikator. Notiere die Färbung. Dann schüttet man beide Flüssigkeiten in das 3. Becherglas und notiert dann die Färbung des Indikators.

Beobachtung:          Der Universalindikator reagiert bei der Natronlauge alkalisch. Anders bei der Salzsäure: Hier reagiert der Universalindikator sauer. Wenn beide Lösungen aufeinander treffen sieht man, dass die Färbung weder blau noch rot sondern grün (neutral) ist.

Auswertung          Als die Färbung grün umschlug geschah folgendes: Die Lauge und die Säure neutralisieren sich gegenseitig, sodass ein Salz (in diesem Falle Natriumchlorid (Kochsalz)) und Wasser entsteht. Dies sieht wie folgt in einer Reaktionsgleichung aus:

                              NaOH + HCl --> NaCl + H2O
                             
                              Das Wasser färbt dann den Indikator grün, also neutral.

Versuch 2

 

Das feuerfeste Taschentuch

Material                Ethanol (Spiritus), Wasser, Tiegelzange, Alufolie, Stativ, Becherglas.

Durchführung        Zu aller erst wird ein großes Stück Alufolie unter dem Stativ als Unterlage ausgebreitet. Dann stellt man in einem Becherglas ein Gemisch aus 30ml Ethanol und 30ml Wasser her. Dann wird das Taschentuch bzw das 5Baumwolltuch mit dem Ethanol-Wasser-Gemisch getränkt und anschließend mit der Tiegelzange über die Alufolie auf das Stativ gelegt. Danach wird das Tuch angezündet und die dabei entstehenden Falmmen werden kurze Zeit später erlischen.

Beobachtung:          Die zu sehenden Flammen sind durchsichtig und somit schlecht zu erkennen und das Baumwolltuch bleibt wie von Geisterhand unbeschadet.

Auswertung:           Wasser und Alkohol verbinden sich nicht auf Grund der hohen Dichte des Alkohols. Daher setzt sich das Ethanol lediglich auf dem Wasser ab. Wenn also dann das Baumwolltuch mit der Ethanol-Wasser Lösung getränkt wird, befeuchtet das Wasser das Tuch, jedoch das Ethanol setzt sich einfach nur auf der Wasseroberfläche ab. W enn man nun das Tuch anzündet, brennt nur der rasch verdunstende Alkohol und das Wasser schützt das Baumwolltuch. Da der Alkohol so rasch verbrennt und siedet, kann das Wasser nicht verdunsten und das Baumwolltuch bleibt unversehrt!

Versuch 3

 

Emser Pastillen

Material:                 Sand, Ethanol, Emser Pastillen, Feuerzeug, feuerfeste Unterlage, Schutzbrille, Messzylinder.

Durchführung:         Auf eine feuerfeste Unterlage wird Sand zu einem kleinen Berg aufgeschüttet, dann werden in die Mitte drei bis vier Emser Pastillen gesetzt. Im Messzylinder werden 5 ml Ethanol abgemessen und über die Pastillen gegeben. Der Alkohol wird dann mit dem Feuerzeug entzündet.

6Beobachtung:          Der Alkohol entzündet recht schnell und schon nach kurzer Zeit beginnen sich die Pastillen schwarz zu färben bis sich schließlich wie von Geisterhand schwarze „Schlangen“ aus den Pastillen aufsteigen.

Auswertung:           Grund für die „Schlangen“ sind die Bestandteile der Emser Pastillen. Zum einen bestehen diese aus Carbonaten zum anderen aus Zucker (C6H12O6). Die Carbonate beginnen zu verbrennen, wo bei Kohlenstoffdioxid entsteht und aufsteigt. Dieses CO2 bläht nun die Reste des Zuckers den Kohlenstoff auf, da das Wasser verdunstet ist, sodass der Zucker beginnt zu karamellisieren. Also bestehen diese „Schlangen“ aus Kohlenstoff, der von dem karamellisierten Zucker stammt.

Versuch 4

 

Zinkbäumchen

Material:                 Zinksulfatlösung, Kohlenstoff Anode und Kathode, Kabel, Gleichspannungsgerät, U-Rohr.

Durchführung        In dem U-Rohr wird eine Zinksulfatlösung aus Zinkhydrat und Wasser hergestellt. Dann werden die Anode und die Kathode in die Öffnungen des U-Rohrs gesetzt. Danach schleißt man die Kabel an die Kathode und Anode und zuletzt an das Gleichspannungsgerät angeschlossen. Dann schickt man 30 Volt Gleichspannung durch die Kabel und beobachtet, dass…

Beobachtung         an der Kathode sich Zinkbäumchen/-kristalle bilden und an der Anode Bläschen aufsteigen, also ein Gas.

Auswertung          Die Reaktion, die die Zinkbäumchen und das Aufsteigen des Gases zur Folge hat, ist eine elektrolytische. Bei der Elektrolyse passiert folgendes: Das Zink, ein Metall also IMMER positiv geladen, wandert zum „- Pol“. Der im Zinksulfat enthaltene Schwefel, kein Metall, wandert zum „+ Pol“ also zur Anode. Bei der Kathode nimmt Zink 2 Elektronen auf, andererseits nimmt die Anode Elektronen vom Schwefel auf. Übrig belibt der Sauerstoff, der gasförmig aufsteigt.
 



                              ZnSO4 --> Zn2+ + S2- + 2 O2

                              Das Zink möchte wieder elementar werden, d.h. es nimmt sich noch 2 Elektronen aus der Kathode:

                              Zn2+ + 2e- --> Zn

                              Der Schwefel hingegen möchte seine zwei überschüssigen Elektronen abgeben um wieder elementar zu werden:

                              S2- --> S + 2e-

Projekt Boden

 

Was ist eigentlich Boden?

Boden ist nicht nur die lockere, häufig nur wenige Zentimeter dicke Verwitterungsschicht der äußersten Erdkruste, sondern ein hochkomplexes, lebendiges System. Als Wuchs- und Standort für höhere Pflanzen bildet Boden die Basis für vielfältige Nahrungsketten und –netze und ist damit die Lebensgrundlage für alles Lebewesen auf der Erde. Gleichzeitig ist Boden ein spezifischer Lebensraum für zahlreiche Bodenorganismen wie Mikroorganismen, Bakterien, Pilzen, Pflanzen und Tieren, die dafür sorgen, dass im Boden vielschichtige Umwandlungsprozesse ablaufen, die den Boden zunehmend mit organischen Substanzen anreichern und die Bodenfruchtbarkeit erhöhen. Darüber hinaus erfüllt Boden vielfältige Funktionen, die für menschliche Gesellschaften grundlegend sind, wie z.B.: der Trinkwasserversorgung.
Die verschiedenen Schichten des Bodens nennt man Hemisphären.


Versuch 1

 

Vergleich von verschiedenen Bodenproben

Material:                 Verschiedene Bodenproben von diversen Standorten (Blumenerde, Nordenstädter Gartenerde, Walderde)

Durchführung        Vergleiche einige Bodenproben von verschiedenen Standort, indem du:

  • Sie befühlst, betrachtest und versuchst zu beschreiben.
  • Einen Teil der Proben ausbreitest, trocken lässt und anschließend wieder beschreibst.

89Beobachtung         a)   Die von OBI erstandene Blumenerde ist sehr grob, dunkel, luftig, flockig und leicht feucht. Anders die Nordenstädter Gartenerde: Diese liegt wesentlich schwerer in der Hand, fühlt sich trocken an und ist im Gegensatz zur groben gekauften Blumenerde fein körnig. Die Walderde liegt von den Eigenschaften her zwischen der Gartenerde und der Blumenerde: Ihr Feuchtigkeitsgehalt ist mittelmäßig, die Struktur ist gröber als die Gartenerde aber feiner als die Blumenerde und schließlich noch leicht luftig, jedoch nicht so extrem wie die OBI Blumenerde.
                              b)  Nach dem Trocknungsvorgang lassen sich folgende Änderungen erkennen: Die zuvor noch schwere und schwere Gartenerde ist nun wesentlich trockener, poröser und staubiger geworden. Anders die Walderde, die keinerlei Veränderung aufzeigt. Wiederum ist die einst so flockige und stark feuchte Blumenerde stark zusammengeschrumpft, dichter und wesentlich trockener geworden.

Auswertung          Die oben notierten Beobachtungen hängen sehr stark von der Herkunft der diversen Bodenproben ab. So ist die gekaufte Blumenerde wesentlich feuchter und grobkörniger als die anderen Bodenproben. Dies liegt daran, dass die Blumenerde speziell darauf abgestimmt ist, für innerhäusliche Pflanzen einen hohen, ausgewogenen Feuchtigkeits- und Nährstoffgehalt zu sorgen.
                              Anders die Nordenstädter Gartenerde: Diese deckt den Garten schon seit mehr als 15 Jahren ab und ist somit von der Natur deutlich beeinflusst. So ist die Erde durch die Bepflanzung und die Witterung erkennbar ausgelaugt und keineswegs mehr in dem Zustand, in dem sie am Anfang des Hausbaus war. Außerdem wurde die Bodenprobe von einem Punkt im Garten herausgenommen, der am Tag durchgehend von Sonnenlicht erreicht wird.
                              Als letztes noch die Walderde: In einem Wald herrscht ein ganz eigenes nass feuchtes Klima, was den Boden durchgehend mit Feuchtigkeit versorgt und darüber hinaus die massiven Bäume Schatten spenden und somit das Austrocknen wie bei der  ungeschützten Gartenerde verhindern. Des Weiteren wird die Walderde noch durch die eigene Fauna beeinflusst, die wesentlich Artenreicher ist als in der Gartenerde.

Versuch 2

 

Spezifizierung eines Bodens

Material:                 Wasser, eine Bodenprobe (Nordenstädter Gartenerde), Handtuch.

Durchführung        Feuchte zunächst die Bodenprobe in der Hand gut durch; knete sie dann so lange, bis das überschüssige Wasser verschwunden ist. Versuch dann die Bodenprobe zwischen den Handtellern zu einer bleistiftdicken „Wurst“ auszurollen. (Ausrollbar sind Lehm und Tonboden, nichtausrollbar ist Sandboden.) Reibe die Bodenprobe zwischen Daumen und Zeigefinger. Findest du die Fläche glänzend oder stumpf? (glänzend: Ton, stumpf: Lehm).

Beobachtung:          Die Nordenstädter Gartenerde lässt sich sehr gut formen und bearbeiten und schließlich zu einer bleistiftdicken Wurst machen. Also kann man schon einmal ausschließen, dass es sich bei der Gartenerdeprobe um einen Sandboden handelt. Nach dem Fühltest, stellt sich heraus, dass die Nordenstädter Gartenerde ein Tonboden ist, da sie sehr glänzend ist.

Auswertung          Grund für den Glanz und die gute Formbarkeit des Bodens, sind die enthaltenen Tonminerale, die leicht Wasser und mineralische wie organische Nährstoffe binden können.

Versuch 3

 

Trennen der Bodenbestandteile

Material:                 Bodenproben, Pinzette und drei verschieden feine Siebe

Durchführung:         Gutsichtbare Bestandteile werden mit einer Pinzette ausgelesen und aussortiert. Die unterschiedlichen Korngrößen des Bodens trennst du durch Sieben. Dabei müssen die Siebe unterschiedliche Größen haben.

Beobachtung:          In den Bodenproben sind verschiedene Bestandteile. Zum einen Planyenreste und Steine aller Art, zum anderen Erde in verschiedenen Korngrößen. Durch das Sieb mit den größten Maschen gehen die größten Körner durch. Beim nächsten sind die Körner feiner und beim letzten sind die Körner die durchgehen noch feiner.

Auswertung:           Boden lässt sich grob in vier verschiedene Bereiche einteilen: Die organische feste Phase (Humus), die mineralische Substanz (Gestein), die flüssige Phase (Bodenwasser) und die gasförmige Phase (Bodenluft).
                              Bei den verschiedenen Proben handelte es sich größtenteils um Ton- und Lehmböden. Diese setzen sich vor allem aus verwitterten Mineralien, also aus Abtragungen von Gestein und Ton zusammen. Beide Bodenarten können große Mengen an Wasser und Nährstoffen aufnehmen und speichern. Weitere Bestandteile können auch Kies und Kalk in den Böden sein, daher das Vorkommen der Körner.
                              Alle Bodenproben stammen aus Hessen und sind somit sehr fruchtbar also keineswegs Sandbodenartig.

Versuch 4

 

Mit Hilfe von Wasser Bodenbestandteile voneinander trennen

Material:                 Hohes, schmales Glasgefäß, Bodenprobe (Nordenstädter Gartenerde), Wasser.

Durchführung:         Zunächst stellt man eine Aufschlämmung her. Dazu geben wir in ein hohes, schmales Glasgefäß (z.B.: Standzylinder oder 2l Becherglas) 4- 5 Esslöffel der Nordenstädter Gartenerde. Das Glasgefäß füllt man dann bis wenige Zentimeter unter den Rand mit Wasser auf und rührt anschließend gut um.

Beobachtung         a) Zunächst trübt sich das gesamte Wasser in einen hellbraunen Farbton. Das Aussehen des Gemischs lässt sich folgender Maßen beschreiben: das untere Drittel ist dunkelbraun bis schwarz, das Mittelteil ist sowohl hellbraun bis beige als auch dunkelbraun und abschließend ist das obere Drittel wässrig und durchsichtig. Kurze Zeit später erkennt man einen aus feinen und kleinen Körnern bestehenden Bodenabsatz. Des Weiteren sieht man, dass sich Pflanzenteile und Schaum auf der Wasseroberfläche ablagern und Gasblasen aufsteigen.
Nach circa 15 Minuten hat der Schaum gering an Volumen verloren, jedoch haben sich die zuvor noch schwimmenden Pflanzenteile abgesetzt. Des Weiteren erkennt man, dass die Korngröße des Bodenabsatzes wesentlich feiner und kleiner geworden ist und dass das sich abgesetzte Gemenge mehr und mehr schlammig und zu einer festen Masse wird. Darüber hinaus gibt es diverse Pflanzenteile und Bodenbestandteile, die in sich in Schwebe im Mittelteil des Gefäßes befinden und kontinuierlich ihre Position wechseln.
b) Die Dicke der abgesetzten Schicht beträgt nun 4,5 cm. Das Wasser ist farblos und einwenig getrübt. Es schwimmen einige wenige Teilchen im Wasser und an der Oberfläche. Die im Boden enthaltenen Körnchen sind sehr fein, sodass der Boden aussieht wie Schlamm. Im abgesetzten Boden sind Steine und Graß. Die Aufschwemmung hat einen schwachen Geruch, der nach Vermoderung riecht. Das Wasser selbst hat einen Ph-Wert von 7 ist demnach also neutral.
c) Nach dem ersten Filtrieren sind alle sichtbaren Korngrößen zurückgehalten worden. Das Wasser ist farblos und trüb.
Nachdem zweiten mal Filtrieren ist das Wasser etwas klarer geworden. Der Ph-Wert betrug bei beiden Lösungen 7.

Auswertung:           Boden lässt sich grob in vier verschiedene Bereiche einteilen: Die organische feste Phase (Humus), die mineralische Substanz (Gestein), die flüssige Phase (Bodenwasser) und die gasförmige Phase (Bodenluft).
                              Bei der Aufschlämmung sieht man sehr deutlich die verschiedenen Bestandteile: Oben lagert sich der Humus ab, auf dem Grund des Zylinders findet man die durch Abtragung verwitterten Mineralien. Und zu Anfang des Versuches hat man das Aufsteigen von Gasbläschen erkennen können, also das Vorkommen von Bodenluft bestätigt.

Versuch 5

 

Material:                 Filtrat von Versuch 4c, Bunsenbrenner, Porzellanschale

Durchführung:         Wir schütten einen Teil des Filtrats in eine Porzellanschale und erhitzen, bis die Flüssigkeit vollständig verdampft ist. Sie dir den Rückstand an.

Beobachtung:          Es bleiben nach dem Verdampfen braune Ränder und Flächen in den Schalen zurück, welche aus winzig kleinen Körnern bestehen.

Auswertung:           Die braunen zurückgebliebenen Ränder und kleinen Körner sind die im Bodenwasser gelösten Mineralien. Dadurch, dass sie im Bodenwasser gelöst sind, können Pflanzen diese über die Wurzeln aufnehmen und verarbeiten.

Versuch 6

 

Humusgehalt des Bodens feststellen

Material                Tiegel, genau abgewogene Menge von der Nordenstädter Gartenerde, Abzug, Gasbrenner.

Durchführung        Man füllt eine genau abgewogene Portion (Zahlenwert notieren!) der getrockneten Gartenerde in einen Tiegel. Dann erhitzt man die Probe unter Rühren, bis sie ausgeglüht ist (Abzug!). Nach dem Abkühlen bestimmt man erneut die Masse der Probe. Vergleiche!

Beobachtung         Vor dem Ausglühen: 30 g
                              Nach dem Abkühlen: 26,5 g
                              Es lässt sich also eine Massedifferenz von mehr als 3,5 g erkennen.

Auswertung          Wenn man nun die Ergebnisse auswertet, kann man sagen, dass die Nordenstädter Gartenerde zu großen Teilen aus Humus und Wasser besteht. So sind mehr als 12% Humus und Wasser in der Probe enthalten.
                              Als Humus wird das gesamte im Boden enthaltene tote organische Material bezeichnet. Zum Humus gehören abgestorbene Pflanzenreste, tierische Exkremente und Kadaver und mehr in allen Stadien der Zersetzung und Umsetzung.

Versuch 3

 

Säurespeicherung

Material:                 10g Boden, 90 ml dest. Wasser, 10 ml Salzsäure, Becherglas und Filter, Bodenprobe.

Durchführung:         Rühre in einem Becherglas ca. 10g Boden in 90 ml dest. Wasser und 10ml Salzsäure, c= 1 mol/l, 5 min lang. Filtriere das Gemisch und miss den Ph-Wert des Filtrats.

Beobachtung:          Der pH-Wert beträgt 5.

Auswertung:           Man sieht, dass es großer Teil des sauren Charakters beim Boden geblieben ist, also vom Boden aufgenommen wurde.
                              Wenn man den gleichen Versuch mit Sandboden machen würde, so würde der pH-Wert wesentlich kleiner sein, da Sandboden wesentlich weniger Säure speichern kann als Ton- oder Lehmboden.
                              Jedoch sind beide Situationen schlecht:
                              In Hessen gibt es überwiegend Ton- und Lehmboden, der somit den sauren Charakter des Regenwassers speichert, also versäuert und dadurch die Wälder beginnen zu sterben.
                              In Norwegen und Schweden, Länder mit vielen Seen und stillen Gewässern, gibt es überwiegend sandige Böden, die dann den sauren Charakter des Regenwassers nicht speichern und direkt an die Seen weitergeben, wodurch die Seen ein vermehrtes Mooswachstum haben, sodass die Seen langsam ersticken und umschlagen.

Versuch 4

 

Ionenaustausch

Material:                 getrockneter Boden aus V3, 50ml dest. Wasser und 50ml KCl

Durchführung:         Teile den getrockneten Boden aus V3 in zwei gleichgroße Portionen. Rühre die eine in 50ml dest. Wasser und die andere in 50ml Kaliumchlorid Lösung, c= 1mol/l. Filtriere die Proben und miss jeweils den Ph-Wert des Filtrats.

Beobachtung:          Das Filtrat von Boden und dest. Wasser hat einen Ph-Wert von 5. Jedoch wurde das Filtrat von Boden und KCl wieder neutral.

Auswertung:           Bei dem Aufeinandertreffen von dem KCl und dem Boden werden die Kationen der beiden Verbindungen ausgetauscht. So nimmt das Kaliumchlorid Calcium und Magnesium Ionen auf und gibt das Kalium Ion an den Boden auf.
                              Bei dem Mischen von destillierten Wasser und Boden geschieht keinerlei Ionenaustausch, da das destillierte Wasser keine Ionen also keine Mineralien besitzt.

Versuch 5

 

Bodenuntersuchung

Material:                 Verschiedene Bodenproben, Teelöffel, Kunststoffbecher, Kaliumchlorid-Lösung, Filter, pH-Wert Teststäbchen.

Durchführung:         Rühre 2 bis drei gehäufte Teelöffel Boden in einem Kunststoffbecher mit dem doppelten Volumen Kaliumchlorid-Lösung (c= 1mol/liter), ca.3 min gut um. Warte, bis sich der Boden abgesetzt hat und filtriere die Lösung. Miß im Filtrat den pH-Wert mit einem entsprechenden Teststäbchen. Wiederhole die Messungen unter gleichen Bedingungen mit anderen Bodenproben von verschiedenen Stellen. Tabelliere alle Messergebnisse.

Beobachtung:         


Bodentyp

pH-Wert

Nordenstädter Gartenerde

5

Auringer Walderde

5

Auswertung:           Beide Proben sind leicht sauer. Dies hat zwei Gründe: Zum einen liegt es aus der Zusammensetzung der Böden, da die Mineralien Eisen, Mangan, Bor, Kupfer und Zink dem Boden eine gewisse saure Note verleihen. So gedeihen eher saure Böden bevorzugende Pflanzen und Organismen wie z.B. Kartoffeln oder Erdbeeren auf diesen Böden. Zum anderen spielt der saure Regen, der durch die vom Menschen verursachte Luftverschmutzung entsteht, eine große Rolle. Saure Böden können auf natürlichem Wege neutralisiert werden, indem man Carbonate wie z.B.: Kalk mit den sauren Böden vermengt, sodass der Kalk (CaCO3) mit der Säure im Boden (z.B.: Kieselsäure) zu einem Salz, Kohlenstoffdioxid und Wasser reagiert. Das entstandene Wasser lässt den Indikator neutral reagieren. Somit hat man dann den sauren Charakter des Bodens aufgehoben.
                              Diese Neutralisation in der Natur muss in einigen Teilen Deutschlands eingesetzt werden, da die größtenteils sandigen Böden fast keinen Kalk enthalten, der den sauren Regen neutralisieren könnte.
                              Auch stille Gewässer wie beispielsweise Seen müssen mit Kalk versetzt werden, da sonst die Seen unwiderruflich umschlagen würden, sodass ausschließlich Moose, die den See allmählich ersticken, und keine anderen Organismen den See bewohnen würden.

Versuch A2

 

Material:               Verschiedene Bodenproben, Salzsäure, Reagenzglas, Stopfen mit Glasröhrchen, Schlauch, Kalkwasser (Calciumhydroxid).

Durchführung:     Zunächst füllt man eine Bodenprobe in das Reagenzglas und gießt Salzsäure über letztere. Wenn eine Reaktion, also eine Gasentwicklung zu sehen ist, steckt man den modifizierten Stopfen mit Glasröhrchen auf das Reagenzglas, An das Glasrohr wird dann der Schlauch angeschlossen, der direkt in ein Reagenzglas, gefüllt mit Calciumhydroxid, führt.
                              Wenn sich die Lösung dann beginnt zu trüben, so kann man die Anwesenheit von Carbonaten in der Bodenprobe nachweisen, da das aufsteigende ins Calciumhydroxid gelangende Kohlenstoffdioxid mit dem Kalkwasser reagiert.

Beobachtung:    Auringer Walderde: Reaktion vorhanden, nur geringe Trübung
                              Nordenstädter Gartenerde: Reaktion vorhanden, sehr starke Trübung
                              OBI Blumenerde: Keine Reaktion, keine Trübung
                              Nauroder Erde: Reaktion vorhanden, schwache Trübung

Auswertung:           Wenn eine Reaktion bei den Bodenproben von Statten ging, dann passierte folgendes:

                              Reaktion zwischen Boden und Salzsäure:
 



                              CaCO3 + 2 HCl --> CaCl2 + H2O + CO2
                              Reaktion zwischen Calciumhydroxid und Kohlenstoffdioxid:

                  Ca(OH)2 (aq) + CO2 (g) --> CaCO3 (s) + H2O (l)

© by J.L.

 

  

 

 

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