Heute mal was kreatives! Aber schon auch eine fachliche Vorbereitung auf das letzte Kapitel in diesem Schuljahr: Biomoleküle.
In diesem letzten Kapitel sollt ihr vieles, was ihr über organische Verbindungen bisher gelernt habt auf Moleküle übertragen, die für Lebewesen eine wichtige Rolle spielen. Tatsächlich solltet ihr in Biologie über diese Moleküle bereits gesprochen haben. Und genau aus diesem Grund bekommt ihr jetzt auch diese Aufgabe gestellt: Verarbeitet euer bereits vorhandenes Wissen über die Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße zu einem ästhetisch anspruchsvollen, wissenschaftlichen Poster!
Wissenschaftliche Poster sind zu einem beliebten Mittel geworden, um kleinere (aber auch größere) Forschungsarbeiten übersichtlich und anschaulich zu präsentieren. Wenn ihr euch genauer über "wissenschaftliche Poster" informieren wollt, dann könnt ihr z.B. folgenden Links folgen:
Die Studienwerkstatt der Uni-Bremen hat ein pdf-Dokument mit etlichen Tipps zusammengestellt: Hier klicken
In dem pdf-Dokument sind auch zwei Seiten verlinkt, auf denen man bereits fertige wissenschaftliche Plakate anschauen kann: Zum Beispiel hier oder hier
So ein richtig wahnsinnig schönes yt-Video habe ich auf die Schnelle leider nicht gefunden. Ihr könnt natürlich "wissenschaftliches Poster" bei Google oder Youtube eingeben und ihr werdet tausende von Treffern erhalten, aber die ersten fünf, die ich mir angeschaut habe, hatten alle irgendwelche Haken.
Ein paar einfache Tipps:
Verwendet ein Präsentationsprogramm, um ein Poster zu erstellen. Hier lassen sich Texte, Bilder, Grafiken etc. am einfachsten anordnen und formatieren.
Hochformat ist günstiger (Entwurf --> Foliengröße --> Benutzerdefinierte Foliengröße --> "4:3" und "Hochformat" auswählen)
Geht sparsam mit grellen Farben und/oder Kontrasten um. Bleibt am besten in einer "Farbfamilie".
Poster werden in der Regel relativ groß ausgedruckt (DIN A2, A1 oder sogar A0), daher könnt ihr auch eine sehr kleine Schriftgröße (10pt) verwenden. Diese ist immer noch gut lesbar. ABER ACHTUNG:
Niemand will ein Poster lesen, das Gigatonnen an Text enthält! Versucht eure fachlichen Inhalte gut zu veranschaulichen.
Inhalt:
Als Ausgangspunkt könnt ihr eure Biologie-Schulbuch verwenden (S. 18, 19)
Ihr könnt natürlich auch im Internet recherchieren.
Bleibt inhaltlich aber bei dem, was ihr schon gelernt (inzwischen aber vielleicht wieder vergessen) habt.
Zum Veranschaulichen eurer Inhalte könnt ihr selbst Fotos machen (z.B. von Nahrungsmitteln), selbst Symbole erstellen (ähnlich wie die Abbildungen auf S. 18 im Bio-Schulbuch) oder auch Grafiken aus dem Netz verwenden (z.B. Gehalt von ungesättigten Fettsäuren in verschiedenen Ölsorten)
Das folgende Plakat wurde mit PowerPoint erstellt und enthält keinerlei sinnvollen Inhalt. Es geht lediglich darum, zu zeigen, wie eine grundsätzliche Aufteilung aussehen könnte:
Verwendet nicht mehr als 90min. für diesen Arbeitsauftrag! Man kann sicher deutlich mehr Zeit investieren, um immer mehr Details zu erzeugen, aber ihr sollt auch lernen, mit der Ressource Zeit effektiv umzugehen. Ich empfehle daher zunächst das Plakat in Grundzügen zu entwerfen und je nach zur Verfügung stehender Zeit nach und nach Aspekte zu vertiefen, zu verfeinern oder optisch aufzuhübschen. Beim "linearen Arbeiten" (das heißt: Ich fange oben auf dem Plakat an und mache alles sofort super genau und super schön) kann es leicht passieren, dass die zur Verfügung stehende Zeit aufgebraucht ist und das Plakat aber noch lange nicht fertig wird. Das sollte nicht passieren.
Speichert die Präsentation als pdf-Datei ab und schickt sie mir als Antwort auf den Arbeitsauftrag im Schulmanager. Wir hören uns morgen (Mittwoch, 19.05.) in einer Videokonferenz.
Distanzunterricht Dienstag, 11.05.
Da ich heute (Di, 11.05.) und morgen (Mi, 12.05.) aufgrund des Abiturs stark in organisatorische Aufgaben an der Schule eingebunden bin, müsst ihr an diesen beiden Tagen leider alleine klar kommen. Vergesst aber auf keinen Fall am Dienstag bis spätestens 08:15 Uhr eure Rückmeldung auf den "Start-in-den-Tag"-Auftrag im Schulmanager!
Ihr erhaltet hier drei Arbeitsaufträge für die drei Chemie-Unterrichtsstunden. Ich empfehle euch, jeden Arbeitsauftrag in der Zeit zu erledigen, die angegeben ist. Wenn ihr unbedingt eine andere Reihenfolge wählen wollt: Von mir aus. Für zwei Arbeitsaufträge erhaltet ihr auch im Schulmanager einen Auftrag, auf den ihr bitte eure entsprechend passende Lösung hochladet:
Dienstag, 1. Std. (08:00 - 08:45 Uhr): Knobelaufgaben auf S. 132 lösen - Abgabe eines Lösungsvorschlags im Schulmanager erforderlich!
Dienstag, 2. Std. (08:45 - 09:30 Uhr): Abschließende Rätsel zum gesamten bislang behandelten Stoff in org. Chemie
Mittwoch, 2. Std. (09:45 - 10:30 Uhr): Versuch "CO2-Löscher" durchführen und Aufgaben dazu bearbeiten - Abgabe eines Lösungsvorschlags im Schulmanager erforderlich! Achtung: Die Aufgaben lassen sich auch lösen, wenn man den Versuch nicht durchgeführt hat (z.B. weil ihr kein Backpulver, keinen Essig oder kein Teelicht zu Hause hattet)!
Versuch: Knobelaufgaben (Säuren und Ester)
Löst in eurem Buch auf der Seite 132 die folgenden Aufgaben:
Nr. 1
Nr. 2
Nr. 3: Der Begriff "Disproportionierung" ist z.B. hier erklärt: Wikipedia
Nr. 4
Nr. 7: Evtl. hilft hier der folgende verlinkte Abschnitt: Wikipedia. Nur den verlinkten Abschnitt, nicht die ganze Seite lesen (also natürlich dürft ihr das, aber ihr müsst es nicht)
Nr. 8: Eisessig ist eine weitere Bezeichnung für reine Essigsäure. Diese hat einen Schmelzpunkt von 17°C. Bewahrt man Eisessig daher im Kühlschrank auf, liegt ein (kalter) Feststoff vor.
Der folgende Link leitet euch auf eine Seite unseres "alten RMG-Wikis". Dort habe ich vor Jahren eine "Grundwissens-Seite" angelegt. Ich bin noch nicht dazu gekommen, sie ins neue Wiki umzuziehen.
Zum einen zeigt euch die Seite kompakt, was ihr in diesem Schuljahr alles schon gelernt habt (bzw. haben solltet) ;)
Darüber hinaus sind einige einfachen Rätsel enthalten. Natürlich könnt ihr euch in einigen Fällen auch nur schnell die Lösung anzeigen lassen und danach sagen "Klar, hätte ich gewusst." Ich empfehle euch aber, euren Lösungsvorschlag zunächst wirklich aufzuschreiben und dann auf den Lösungsbutton zu klicken (sofern einer vorhanden ist). Erst dann könnt ihr euch wirklich sicher sein, dass ihr die korrekte Lösung gewusst hättet.
ein schmales Glas, in das gerade so ein Teelicht passt
ein Teelicht
ein größeres Gefäß, z.B. Messbecher
ein Geschirrtuch (o.ä.)
ein Päckchen Backpulver
Essig oder besser: Essigessenz
Durchführung:
Entzündet das Teelicht im schmalen Glas
Gebt das Backpulver in das große Gefäß und legt das Geschirrtuch bereit
Schüttet nun etwa 50 - 100mL Essig auf das Backpulver und bedeckt dann sofort das Gefäß mit dem Geschirrtuch. (Hinweis: Bei dem Versuch entsteht das Gas Kohlenstoffdioxid. Das ist schwerer als Luft und soll im Messbecher bleiben. Durch kleinste Luftverwirbelungen wird es aber aus dem Messbecher gespült. Mit dem Geschirrtuch soll das verhindert werden.
Wartet ab, bis die Gasentwicklung nachlässt. Euer Messbecher ist nun randvoll mit Kohlenstoffdioxid (was man aber nicht sehen kann).
Zieht nun vorsichtig das Geschirrtuch ab. Gießt nun das Kohlenstoffdioxid in das schmale Gefäß mit der Kerze. Achtung: Nicht den Essig in das schmale Gefäß gießen!
Beobachtung/Erklärung:
Da das Gas Kohlenstoffdioxid schwerer als Luft ist, wird es in das schmale Glas "fallen" und dort die Luft verdrängen. Eine Verbrennung ist in reinem Kohlenstoffdioxid nicht möglich. Daher sollte die Kerze erlöschen. Wenn ihr auf "Video" klickt, seht ihr eine Variante, so wie das Ergebnis aussehen könnte.
Einen Teilprozess bei der Reaktion von Zitronensäure mit dem Hauptbestandteil des Backpulvers, Natriumhydrogencarbonat, kann man vereinfacht so formulieren:
NaHCO3 + H3O+ --> CO2 + 2 H2O + Na+
Aufgaben
Begründe unter Angabe von Oxidationszahlen, ob es sich bei diesem Vorgang um eine Redoxreaktion handelt!
Um die Oxidationszahlen in diesen Fällen zu bestimmen ist es zwar nicht nötig, die Valenzstrichformeln dieser Stoffe zu betrachten, trotzdem: Zeichne die Valenzstrichformel von NaHCO3, H3O+, CO2 und 2 H2O
Falls es sich Deiner Meinung nach nicht um einen Redoxprozess handeln sollte, gib an, welcher Gruppe von chemischen Reaktionen man diesen Vorgang dann zuordnen könnte
Nimm zu dem folgenden Satz begründet Stellung: "In diesem Versuch tauchen C-Atome auf, also handelt es sich um organische Chemie"
Distanzunterricht Mittwoch, 05.05.
Videokonferenz: Weitere Verbesserung des Arbeitsauftrages vom Dienstag (Milchsäure, Terephthalsäure, Lactone).
Im Anschluss an den Versuch "Schöpfen" (27.04.) gab es einen Hefteintrag, der auf die Verschiebung des chemischen Gleichgewichts eingeht. Dieser Hefteintrag war noch nicht an der richtigen Stelle verfügbar. Falls ihr ihn noch nicht gesehen habt: Bitte druckt ihn aus und klebt ihn ins Heft oder schreibt ihn ab: Hier klicken
Distanzunterricht Dienstag, 04.05.
Über den Arbeitsauftrag im Schulmanager habt ihr alle 4 Arbeitstexte enthalten. Ihr müsst nur einen davon bearbeiten, die unteren Kästen zeigen euch, wer welchen Text bearbeiten soll. Zusätzlich war ein Arbeitsblatt enthalten, auf dem ihr das zu eurem Text passende Viertel nach dem Lesen des Arbeitstextes ausfüllen sollt. Falls ihr technisch dazu in der Lage seid, könnt ihr diese Aufgabe gerne zusammen erledigen, z.B. indem ihr nach dem Ausfüllen des ABs jemanden aus eurer Gruppe anruft oder auf anderem Weg kontaktiert und dann eure Lösungen vergleicht.
In der zweiten Stunde besprechen wir eure Ergebnisse in einer Videokonferenz: Ich werde aus jeder Gruppen jemanden aufrufen, der seine Ergebnisse vorstellt. Während ihr eure Ergebnisse vorstellt, wird das vollständig ausgefüllte Viertel des ABs eingeblendet sein, welches zu eurer Gruppe gehört. Diese Lösung findet ihr auch im unteren Kasten
Gruppe 1: Oxalsäure
Teilnehmer (Erster Buchstabe des Vornamens + Erster Buchstabe des Nachnamens, bei Verwechslungsmöglichkeiten: mehr Buchstaben des Vornamens):
KB, FB, MG, JaK, EN, EmS, EW
Gruppe 2: Milchsäure
Teilnehmer (Erster Buchstabe des Vornamens + Erster Buchstabe des Nachnamens, bei Verwechslungsmöglichkeiten: mehr Buchstaben des Vornamens):
OB, VD, CH, JoK, LP, ElS, LW
Gruppe 3: Terephthalsäure
Teilnehmer (Erster Buchstabe des Vornamens + Erster Buchstabe des Nachnamens, bei Verwechslungsmöglichkeiten: mehr Buchstaben des Vornamens):
LiB, PD, EH, FL, AR, AT
Gruppe 4: Lactone
Teilnehmer (Erster Buchstabe des Vornamens + Erster Buchstabe des Nachnamens, bei Verwechslungsmöglichkeiten: mehr Buchstaben des Vornamens):
LeB, ME, BH, PM, LS, AW
Distanzunterricht Dienstag, 27.04.
Ihr habt in der letzten Videokonferenz gehört, dass die Esterkondensation im Gleichgewicht mit der Esterhydrolyse steht (sofern am Reaktionsraum keine Manipulationen vorgenommen werden - dazu später mehr). Das bedeutet: In einem Rundkolben, indem sich Essigsäureethylester, Essigsäure und Ethanol befinden, findet permanent die Reaktion einiger Säure- mit Alkoholmolekülen zum Ester statt, gleichzeitig reagieren aber auch einige Ester-Moleküle zurück zur Säure und dem Alkohol. Es handelt sich also um eine Gleichgewichtsreaktion. Falls ihr das noch nicht vollständig verstanden habt, lest jetzt im Buch (noch einmal) die S. 124.
Hier gibt es den passenden Hefteintrag als pdf-Datei: Hier klicken (Bitte ausdrucken und einkleben oder ins Heft abschreiben)
Heute sollt ihr einen Versuch zu Hause durchführen, der das dynamische Gleichgewicht einer solchen Gleichgewichtsreaktion simulieren kann
Schöpfen
Material:
Zwei Gefäße "A" und "B" (am besten Trinkgläser, ca. 200mL Fassungsvermögen, die Gläser sollten möglichst gerade sein; also nicht oben einen größeren Durchmesser als unten haben)
Lineal
Zwei Strohalme
Wasser
Eigentlich müsste man den Versuch mit Messzylindern durchführen, da man sehr oft das Volumen des Wassers in Milliliter in den beiden Gefäßen bestimmen muss. Es geht aber auch, wenn ihr den Flüssigkeitsstand in Milimeter mit einem Lineal messt.
Durchführung:
Gebt in das Gefäß A ca. 100mL (die Hälfte des Fassungsvermögens) Wasser, das Gefäß B bleibt leer.
Notiert euch den Flüssigkeitsstand (in mm) in beiden Gefäßen! (Vermutlich hat euer Glas einen dicken Boden und euer Lineal einen Rand; die 0 ist also nicht ganz am Ende des Lineals aufgedruckt. Wenn ihr ein Lineal so hinhalten könnt, dass sich die "0" genau am inneren Boden des Glases befindet: Perfekt. Wenn der Boden zu dünn, bzw. der Rand des Lineals zu lang ist, dann schiebt euer Glas an den Rand des Tisches, so könnt ihr den Flüssigkeitsstand exakt (+/-) messen (s. Bild unten).
In beide Gefäße wird nun gleichzeitig ein Strohhalm eingetaucht, bis sie den Boden berühren.
Nun verschließt man mit den Zeigefingern die Löcher am oberen Ende der Strohhalme.
Tauscht nun die Strohhalme in den Gefäßen aus ohne den Finger vom oberen Loch zu nehmen: Der Strohhalm aus Gefäß A kommt in Gefäß B, der Strohhalm aus Gefäß B kommt in Gefäß A.
Erst jetzt dürft ihr die Finger vom Strohhalm nehmen. Die im Strohhalm "festgehaltene" Flüssigkeit aus Gefäß A sollte nun in das Gefäß B fließen und umgekehrt (beim ersten Mal natürlich noch nicht, weil ja in Gefäß B noch nichts drin war).
Messt und notiert erneut den Flüssigkeitsstand in beiden Gefäßen!
Wiederholt diesen Vorgang mindestens 20 - 30 mal, am besten so lange, bis sich am Flüssigkeitsstand in beiden Gefäß nur noch wenig ändert.
Zeichnet mit euren Werten ein Diagramm: X-Achse: „Schöpfzyklus“, y-Achse: Flüssigkeitsstand in mm. Verbindet alle Punkte, die zum Gefäß A gehören zu einer "schönen Kurve" und alle Punkte, die zum Gefäß B gehören zu einer zweiten Kurve in einer anderen Farbe.
Von eurem Ergebnis schickt ihr mir ein Foto auf den Arbeitsauftrag im Schulmanager, der gegen 08:30 Uhr eintreffen wird.
Anschließend könnt ihr freiwillig eure Daten auch in ein Tabellenkalkulationsprogramm eingeben und eine Kurve zeichnen lassen (sofern ihr das könnt).
Verpflichtend: Wiederholt den kompletten Versuch (inkl. Diagramm zeichnen), ändert aber einen der folgenden Parameter:
Verwendet unterschiedliche dicke Strohhalme
Verwendet zwei Gläser mit unterschiedlichem Durchmesser
Erklärt abschließend (nicht schriftlich, aber ich werde euch am Mittwoch danach fragen): Was hat das mit der Esterbildung bzw. Esterspaltung zu tun?
Auf der folgenden Seite kann man ein Simulationsprogramm herunterladen, mit dem man diesen Versuch am Rechner nachspielen und verschiedene Parameter ändern kann. Wer Lust hat, kann das gerne ausprobieren: Link (Keine Haftung wegen Viren, Trojanern, Fishing-Gedöns o.ä. - Aber ich habe die Datei selbst am 25.04. heruntergeladen, bis jetzt funktioniert mein Rechner noch)
Sollte noch Zeit übrig sein, übt gemeinsam das Benennen von Estern:
Findet eine/n Partner/in (eine/n Mitschüler/in aus eurer Klasse), die/der auch noch Zeit übrig hat. Ihr könnt auch eine Gruppe mit mehren Leuten bilden.
Erfindet mindestens drei Ester und zeichnet die Valenzstrichformel.
Benennt sowohl den Ester als auch die Säure und den Alkohol aus den man den Ester herstellen kann.
Schickt entweder die Valenzstrichformel an eure/n Partner/in oder den Namen des Esters. Jeweils das andere (Valenzstrichformel oder Name) muss heraus gefunden werden.
Verbessert euch gegenseitig, falls Fehler aufgetaucht sind.
Distanzunterricht Dienstag, 20.04.
In der heutigen Einheit soll es um einen typischen Reaktionstyp gehen, an dem Carbonsäuren beteiligt sind. Ihr braucht dazu später das Schulbuch und das unten verfügbare Arbeitsblatt (das nicht zwangsläufig ausgedruckt werden muss).
Versuchsbeschreibung
Erhitzt man in einem Rundkolben, auf dem ein Rückflusskühler sitzt (ihr könnt euch die Apparatur später im Buch auf S. 123 anschauen), Essigsäure (systematischer Name: Ethansäure) mit Ethanol, so ist nach einigen Minuten im Reaktionsgefäß deutlich der Geruch von "Klebstoff" wahrnehmbar. Dieser Geruch ist auf den entstanden Stoff "Essigsäureethylester" zurückzuführen.
Einige Ergänzungen:
Als Katalysator für diese Reaktion sind zusätzlich einige Tropfen Schwefelsäure erforderlich. Für die weiteren Betrachtungen sollen diese jedoch keine Rolle spielen.
Alle Schülerinnen und Schüler identifizieren den Geruch sofort als "Uhu" oder eben "Klebstoff". Die von Kindern häufig in der Schule verwendeten Klebestifte enthalten aber schon seit vielen Jahren keinen Essigsäureethylester mehr.
Zur eigentlichen Aufgabe: Das folgende Bild zeigt die beiden Ausgangsstoffe und das Endprodukt. Versucht möglichst genau stichpunktartig zu beschreiben, was bei dieser Reaktion passiert ist! Zur Erleichterung sind die Kohlenstoffatome der Säure rot und die C-Atome des Alkohols blau markiert.
Die beiden Moleküle werden unter Wasserabspaltung miteinander verknüpft.
Stellt jetzt die chemische Gesamtgleichung für die Reaktion auf!
Hinweis: Theoretisch könnte das Sauerstoff-Atoms im Wasser auch von der Hydroxygruppe des Alkohols stammen. Mit geschickten Versuchen kann man jedoch zeigen, dass dem nicht so ist.
Betrachte die an dieser Reaktion beteiligten Stoffe nun aus physikalischer Sicht: Der Siedepunkt der Essigsäure (Ethansäure) liegt bei 118°C, der von Ethanol bei 78°C. Begründe, welchen ungefähren Siedepunkt beim Essigsäureethylester erwartest!
Folgende Gedanken sollten in Deine Überlegung eingeflossen sein:
Sowohl die Säure als auch der Alkohol haben (gemessen an ihrer Größe, bzw. ihrem molaren Gewicht) hohe Siedepunkte, da bei ihnen starke zwischenmolekulare Kräfte wirken. Dazu zählen Wechselwirkungen zwischen permanenten Dipolen, aber vor allem die Fähigkeit Wasserstoffbrücken ausbilden zu können.
Im Ester können keine Wasserstoffbrücken mehr ausgebildet werden. Es fehlen H-Atome, die an ein stark elektronegatives Element (z.B. Sauerstoff) gebunden sind. Damit sollten die Siedepunkte deutlich niedriger liegen als vergleichbar schwere Moleküle, die H-Brücken ausbilden können.
Der Ester ist größer und schwerer als die Säure und der Alkohol. Das wird den Siedepunkt etwas erhöhen. Denn je größer ein Moleküle, desto leichter lassen sich Dipole induzieren und die van-der-Waals-Kräfte nehmen zu.
Letztlich liegt der Siedepunkt von Essigsäureethylester bei 77°C.
Lest nun die S. 123 im Buch. Beantwortet anschließend folgende Fragen:
Warum erhitzt man den Reaktionsansatz überhaupt (Grund im Buch nicht enthalten, das ist Grundwissen)
Selbst wenn man den Ansatz nur so leicht erwärmen würde, dass die Ausgangsstoffe noch nicht sieden, braucht man trotzdem einen Rückflusskühler. Warum?
Was bedeutet bei chemischen Reaktionen der Begriff "Kondensation"?
Je höher die Temperatur, desto schneller laufen chemische Reaktion ab
Der Siedepunkt des Produkts liegt niedriger als die Siedepunkte der Edukte. Ohne Rückflusskühler würde das Produkt das Reaktionsgefäß verlassen und wäre verloren. In der Regel führt man eine chemische Reaktion ja aber durch, weil man das Produkt haben möchte.
Bei einer Kondensation werden zwei Moleküle unter Abspaltung einer kleinen Gruppe (hier: Wasser) miteinander verknüpft.
Benennung von Estern
Es gibt verschiedene Möglichkeiten Ester zu benennen.
1. Variante
Man nennt zuerst den Namen der Säure (entweder den Trivialnamen oder den systematischen Namen), hängt dann den Namen des Alkyl-Restes vom Alkohol an (man tut also so, als wäre der Alkohol eine Seitengruppe eines größeren Moleküls) und lässt den Namen auf -ester enden. Bsp.:
2. Variante
Man nennt zuerst den Alkohol-Rest und dann den Namen des Säure-Restes. Bei einem Säure-Rest wird die sonst übliche Endung ...-säure ersetzt durch ...-oat. Also z.B. Ethansäure wird zu Ethanoat. Das funktioniert allerdings nur mit den systematischen Namen. Mit Trivialnamen geht das nicht, der Rest der Ameisensäure heißt also nicht Ameisenoat. Die Ameisensäure heißt systematisch Methansäure, ihr Rest würde Methanoat heißen. Tatsächlich würde es aber auch für die Säurereste Trivialnamen geben. Bei der Ameisensäure wäre das z.B. "Formiat"...
Haltet euch am besten an die systematischen Namen. Die sind eindeutig! Bsp.:
Hier zwei weitere Beispiele mit Lösung:
Bearbeitet nun nach diesem Muster das folgende Arbeitsblatt!
Lest abschließend die Seite 127. Dort geht es um das Vorkommen, bzw. die Bedeutung von Estern.
Freiwillig
Wer schnell gearbeitet hat und noch Zeit übrig ist, kann den Mechanismus der Esterbildung auf S. 126 genauer unter die Lupe nehmen.
Formuliert den Mechanismus für die säurekatalysierte Bildung von Essigsäurepropylester!
Distanzunterricht Dienstag, 13.04.
Hallo 10d!
Also wieder Distanzunterricht... Na ja,... Was will man machen.
Um euch wieder auf Betriebstemperatur zu bringen: Vor den Ferien haben wir zum einen über das Erstellen guter PowerPoint-Präsentationen gesprochen. Behaltet das im Hinterkopf! Ihr werdet alle in diesem Schuljahr noch ein Referat halten. Zur Not auch von zu Hause aus per Videokonferenz.
Zum anderen haben wir begonnen über Carbonsäuren zu sprechen. Dazu habt ihr ein Übungsblatt bekommen. Auf der einen Seite war eine Wiederholungseinheit zu anorganischen Säuren aus der 9. Jahrgangsstufe. Diese Seite haben wir im Unterricht bereits verbessert. Die zweite Seite enthielt weitere Arbeitsaufträge, die wir noch nicht besprochen haben. Hier zunächst noch einmal das Arbeitsblatt, falls es euch nicht mehr zur Verfügung steht, die Vorderseite enthält schon eine Musterlösung:
Arbeitsauftrag für die erste Stunde (08:00 - 08:45 Uhr)
Bearbeitet die zweite Seite des Arbeitsblattes erneut! Wenn ihr das vor den Ferien tatsächlich bereits erledigt habt, dann versucht diesmal ohne erneutes Lesen der Buchseiten sofort die Aufgaben zu lösen.
Buch, S. 114 - 115 lesen
Aufgabe 2 auf S. 114 lösen
Buch, S. 118 - 119 lesen
Interpretiere Abb. 1 auf S. 119
Interpretiere Abb. 3 auf S. 119
Bearbeite Aufgabe 1 auf S. 119
Wir besprechen die Aufgaben am Mittwoch in der 2. Std in einer Videokonferenz
Arbeitsauftrag für die zweite Stunde (08:45 - 09:30 Uhr)
1. Sofern ihr es noch nicht getan habt, widmet euch der "freiwilligen Aufgabe" auf dem Arbeitsblatt: Woher hat Pimelinketon seinen Namen?
Verwendet auf keinen Fall mehr als 15 Minuten für diese Aufgabe! Ich werde euch die Auflösung am Mittwoch sagen.
2. Ein PPP-Effekt: Ich habe versucht euch klar zu machen, dass man bei Referaten in der PowerPoint-Präsentation möglichst viele Aspekte anschaulich visualisieren sollte. Text sollte so weit es geht, vermieden werden. In den letzten Jahren bin ich mit den zehnten Klassen immer eine Stunde pro Woche in den Computerraum gegangen, um dort das Erstellen anschaulicher Präsentationen zu üben. Im folgenden Video (3:55min) ist ein Problem beschrieben, auf das ein Schüler in diesen Stunden gestoßen ist und lange keine Lösung gefunden hat. Vielleicht bekommt ihr es ja hin?
Auch hier: Verwendet auf keinen Fall mehr als 15 Minuten für diese Aufgabe! Ich werde euch eine Lösung am Mittwoch zeigen.
Heute ein paar Aufgaben zum Abschluss der Thematik "Aldehyde und Ketone"
Pflicht: Knobelecke im Buch
Löst die folgenden Aufgaben im Buch auf der S. 112:
A1
A3
A4 - Bevor ihr diese Aufgabe löst, lest im Buch S. 93
A5
A7
A9
A10
Die Lösung für die Aufgaben gibt es hier in einer pdf-Datei: Hier klicken
Bitte erst anschauen, wenn ihr tatsächlich alle Aufgaben selbst probiert habt!
Bitte nicht ausdrucken sondern Papier sparen! - Verbessert eure eigene Lösung mit Rotstift. Das prägt sich auch besser ein, als nur die Musterlösung zu besitzen.
Bitte beachtet auch, dass die Reihenfolge der Lösungskärtchen von rechts nach links läuft (was einen bestimmten Grund hat, für euch aber irrelevant ist)
Kür: Ein paar schwierigere Aufgaben zur Acetal- und Ketalbildung
Arbeitsblatt als pdf-Datei. Bitte nicht ausdrucken, sondern Papier sparen! Achtung: Auf dem DIN-A4-Blatt sind zwei identische Arbeitsblätter abgedruckt!
Lösungsvorschlag als pdf-Datei. Bitte nicht ausdrucken, sondern Papier sparen!
Wir hören uns am Mittwoch in einer Videokonferenz
Distanzunterricht Mittwoch, 03.03.
Videokonferenz zur Besprechung der letzten Online-Einheit: Bildung von Acetalen und Ketalen.
Hier die entsprechenden Folien zu den in der Konferenz besprochenen Aufgaben: pdf-Datei
Distanzunterricht Dienstag, 02.03.
Das folgende Video dauert 33min.
Nach 21:00min sollt ihr das Video anhalten, im Buch etwas lesen und danach eine Aufgabe lösen. Wenn ihr das erledigt habt, könnt ihr solange Pause machen, bis die 45 Minuten der ersten Chemie-Stunde um wären.
Schaut dann den Rest des Videos. Zum Schluss werden weitere Aufgaben gestellt. Bitte bearbeitet diese Aufgaben und haltet sie für die nächste Videokonferenz am Mittwoch bereit!
Auch wenn das Video lang ist, solltet ihr alle Aufgaben in den 90 Minuten, die uns im Unterricht zur Verfügung stehen würden, locker erledigen können.
Es sollten dann immer noch ein paar Minuten Zeit sein, das Wetter zu genießen oder ein paar Dehn-Übungen o.ä. durchzuführen!
Eine typische Reaktion von Aldehyden und Ketonen
Schaut zunächst das folgende Video, in dem die theoretischen Grundlagen erklärt werden, stoppt aber bei Zeitindex 21:02 und erledigt die beschriebene Aufgabe!
Hier der entsprechende Hefteintrag (ausdrucken und einkleben oder abschreiben) und das Arbeitsblatt als pdf-Datei
Hinweis: Neuere Erkenntnisse zeigen, dass die Fehlingsche Probe bei der Glukose nicht zur Oxidation der Aldehyd-Gruppe, sondern einer benachbarte -OH-Gruppe führt. Auf diesen Unterschied wird im Präsenzunterricht noch einmal genauer eingegangen, wenn die Kohlenhydrate genauer besprochen werden.
Wir hören uns morgen (Mittwoch, 03.03. in einer Videokonferenz)
Distanzunterricht Dienstag, 23.02.
In der ersten Stunde sollt ihr einige Aufgaben zu Aldehyden und Ketonen lösen. Ladet dazu zunächst den Hefteintrag von letzter Stunde herunter, sofern ihr das noch nicht getan habt: pdf-Datei. Druckt ihn aus und klebt ihn ins Heft oder schreibt ihn ab.
Lest den Hefteintrag durch. Solltet ihr Verständnisschwierigkeiten haben, empfehle ich die S. 102 - 104 im Buch bevor ihr weiter macht!
In der zweiten Stunde sollt ihr anhand eines Videos chemische Reaktionen kennenlernen, mit denen man Aldehyde und Keton voneinander auf Stoffebene unterscheiden kann!
Zunächst aber die Aufgaben:
Aufgaben zu Aldehyden und Ketonen
Aldehyde haben deswegen deutlich niedrigere Siedepunkte als vergleichbar schwere Alkohole, weil bei Aldehyden eine starke zwischenmolekulare Anziehungskraft fehlt. Welche?
Die Wasserstoffbrückenbindungen sind nur bei Alkoholen möglich.
Begründe, warum das so ist!
Recherchiert zunächst die Siedepunkte von den folgenden Stoffen:
Ethan, Ethanal und Ethanol
Octan, Octanal und Octanol
Am besten geht das, indem ihr diese Begriff bei Wikipedia ins Suchfeld eingebt und dann in der rechten Tabelle schaut.
Ethan -89°C, Ethanal + 20°C und Ethanol + 78°C
Octan +126°C, Octanal + 171°C und Octanol + 195°C
Es geht jetzt um die Differenzen dieser Werte. Erläutere, warum die Differenzen zwischen den Werten der langkettigen Moleküle (Octan, Octanal, Octanol) geringer sind als die zwischen den kurzkettigen (Ethan, Ethanal, Ethnol)
In eurem Buch ist die Hydratbildung bei Propanon beschrieben (S. 104 Randspalte). Überprüfe, ob es sich bei dieser Reaktion um einen Redoxprozess handelt!
Bearbeitet auch die folgenden Aufgaben:
Das einfachste ist wohl eine lineare Kette von Kohlenstoffatomen ohne Verzweigungen. Das solltest Du auf jeden Fall haben!
Gut, dann folgen diejenigen Moleküle, bei denen die Hauptkette ein C-Atom kürzer ist, dafür aber eine Methyl-Seitenkette vorhanden ist. Davon gibt es mehrere!
Dann gibt es noch eine Variante mit einer Ethyl-Seitenkette
Warum kann diese Ethylgruppe nicht am Kohlenstoffatom C3 sitzen?
Und zum Schluss noch mehrere Varianten mit zwei Methylgruppen
Ende des ersten Teils
Reaktion zum Unterscheiden von Aldehyden und Ketonen
Schaut zunächst das folgende Video, in dem die theoretischen Grundlagen erklärt werden:
Das folgende Arbeitsblatt enthält bereits teilweise den Hefteintrag, allerdings fehlen noch die chemischen Redoxgleichungen für die Reaktion von Ethanal zur Propansäure einmal bei der Fehlingschen Probe und einmal bei der Tollens-Probe. Stellt diese chemischen Gleichungen auf! Hier gibt es das Arbeitsblatt: als pdf-Datei (es muss nicht ausgedruckt werden!). Tipps:
Falls ihr die Valenzstrichformeln von Ethanal und/oder Ethansäure nicht kennt: Recherchiert auf Wikipedia!
Die Reduktions-Teilgleichungen könnt ihr dem Text entnehmen!
Um den Ladungsausgleich durchzuführen benötigt man H3O+ oder OH--Ionen. Welche verwendet werden dürfen, entscheidet das Millieu! Achtet auf die "Zutaten" bei der Fehlingschen bzw. Tollens-Probe!
Die Lösung gibt es erst nächste Stunde!
Hausaufgabe (es sollte innerhalb der 90min. noch Zeit dafür sein): Buch S. 98-99 lesen. Falls noch Zeit übrig ist: A1-A3 auf diesen Seiten erledigen!
Distanzunterricht Mittwoch, 17.02.
Der Hefteintrag zum Thema von letzter Stunde (Carbonylverbindungen)ist jetzt verfügbar: pdf-Datei
Heute mal eine etwas andere Aufgabe. Ihr habt in den letzten Unterrichtseinheiten die Carbonyl-Verbindungen kennengelernt, also organische Stoffe, die eine Doppelbindung zu einem Sauerstoff-Atom enthalten. Man unterscheidet Aldehyde, bei denen diese Carbonyl-Gruppe am Ende einer Kohlenstoffkette hängt und Ketone, bei denen die Carbonyl-Gruppe nicht am Ende einer Kohlenstoffkette hängt. Als Reinstoffe sind viele Aldehyde und Ketone reizend oder sogar sehr giftig, in kleinen Mengen kommen sie aber z.B. in Lebensmitteln vor und verleihen ihnen einen typischen Geschmack oder Geruch.
Eure Aufgabe für heute:
Sucht bei euch zu Hause Lebensmittel oder andere Stoffe, die Carbonylverbindungen enthalten.
Stellt mindestens fünf schön nebeneinander auf den Tisch.
Macht kleine Schildchen, auf denen der Name der Carbonylverbindung steht, die in dem Stoff enthalten ist.
Fotografiert das! Schickt mir das Foto als Antwort auf den Arbeitsauftrag im Schulmanager (kommt am Anfang der Unterrichtsstunde).
Hinweise: Bevor ihr das Foto macht, stellt an der Kamera die Qualität/Auflösung niedriger ein. Oft schickt ihr Fotos, deren Dateigröße gigantisch ist. In einer so hohen Auflösung wird das Bild aber nie gebraucht!
Noch mehr Hinweise: Wenn ihr Lebensmittel anschneidet oder Verpackungen öffnet, stellt sicher, dass sie anschließend auch verzehrt werden!
Ein Beispiel, wie eine solche Kollage aussehen könnte, findet ihr im Arbeitsauftrag, der über den Schulmanager kommt
Eine kleine Hilfestellung mit Beispielen von Carbonylverbindungen in Lebensmitteln. Ihr könnt auch auf der Zutaten- oder Inhaltsstoff-Liste von z.B. Lebensmitteln oder Kosmetikprodukten nach Carbonyl-Verbindungen suchen. Die Strukturformeln für die hier genannten Verbindungen findet ihr z.B. in eurem Buch auf S. 109 oder ihr klickt auf den Link, der zu einer Wikipedia-Seite führt (ihr braucht den ganzen Wikipedia-Artikel natürlich nicht zu lesen, aber der Abschnitt "Vorkommen" ist oft interessant):
Vanillin (z.B. enthalten in: Vanille und damit natürlich in allen Produkten, die Vanille o. Vanillezucker enthalten), https://de.wikipedia.org/wiki/Vanillin Wikipedia-Link]
Benzaldehyd (z.B. enthalten in: Bittermandelöl und damit natürlich in allen Produkten, die Bittermandelöl enthalten), Wikipedia-Link
Zimtaldehyd (z.B. enthalten in: Zimtrinde und damit natürlich in allen Produkten, die Zimt enthalten), Wikipedia-Link
Himbeerketon (z.B. enthalten in: Ratet doch mal! - Richtig: In Himbeeren!), Wikipedia-Link
Muscon (z.B. enthalten in: Moschus - ein Sekret von Tieren, heutzutage aber eher künstlich hergestellt. Viele Kosmetikprodukte wie Seifen und Parfums enthalten Moschus), Wikipedia-Link
Campher (wird aus einem Baum gewonnen und extrem vielseitig verwendet. Häufig ist es in Medizinprodukten gegen Erkältungsbeschwerden zu finden), Wikipedia-Link
Distanzunterricht Dienstag, 16.02.
Videokonferenz zur Klärung offener Fragen in den Bereichen
Für diese Einheit benötigt ihr euer Schulbuch, Stift und Zettel. Dauer: 30 - 45min.
Heute sollt ihr eine neue Stoffklasse kennenlernen. So richtig "neu" ist sie nicht. Ihr habt den Namen der charakteristischen Molekülgruppe schon bei der Oxidation von Alkoholen kennengelernt: Sowohl bei der Oxidation von sekundären Alkoholen als auch bei der von primären Alkoholen entsteht im ersten Schritt ein Molekül, in dem eine Doppelbindung zwischen einem C- und einem O-Atom vorkommt. Diese Gruppe heißt "Carbonyl-Gruppe".
Wie ihr bei den Alkoholen gesehen habt, spielt der Ort im Molekül, an dem eine Hydroxy-Gruppe gebunden ist, teilweise eine Rolle für das Reaktionsverhalten (prim. und sek. Alkohole lassen sich oxidieren, tert. Alkohole nicht). Bei Molekülen mit einer Carbonylgruppe gibt es ebenfalls deutliche Unterschiede im Reaktionsverhalten, je nachdem, ob die Carbonylgruppe am Ende der C-Kette oder irgendwo in der Mitte sitzt. Daher unterscheidet man bei "Carbonyl-Verbindungen" die Aldehyde (Carbonylgruppe sitzt am Ende einer C-Kette) und die Ketone (Carbonylgruppe sitzt nicht am Ende einer C-Kette).
Wiederholung
Legt zunächst eine Tabelle mit zwei Spalten und mindestens 5 Zeilen an: Füllt in jeder Zeile die linke Zelle mit dem Begriff einer euch bereits bekannt funktionellen Gruppe und zeichnet die einfachste organische Verbindung dazu. In die Zelle rechts kommt der Name der entsprechenden Gruppe. Je nachdem, was ihr als funktionelle Gruppe zählt, solltet ihr MINDESTENS fünf Stoffklassen finden!
Ich hoffe, ihr habt verstanden, was gemeint ist, hier vielleicht mal ein Beispiel:
Jetzt aber: Noch mindestens 4 weitere Zeilen!
Physikalische Eigenschaften
Wie immer zu Beginn einer neuen Stoffklasse sollen die physikalischen Eigenschaften stehen: Siedepunkte und Löslichkeit:
Schlagt euer Buch auf der S. 102 - 103 auf. Lest aber noch nicht den Text!
Analysiert die Tabelle auf S. 102 unten: Notiert euch stichpunktartig eine Begründung für die letzten beiden Spalten, in der die Löslichkeit verschiedener Aldehyde in Wasser und Benzin angegeben werden. Die Begründung ist die gleiche wie sie bereits bei der homologen Reihe der Alkohole zum Tragen kam. Ihr solltet das also können. Nur wenn ihr nicht weiter wisst, lest den Abschnitt, der über der Tabelle beginnt: "Löslichkeit der Alkanale" (Aldehyde).
Tipp: Simila similibus solvunter (Ähnliches löst sich in Ähnlichem!
Wasser ist polar, Benzin unpolar. Aldehyde enthalten sowohl unpolare Anteile als auch polare, nämlich die Carbonylgruppe. Bei kleinen Aldeyhden nimmt die Carbonylgruppe einen großen Teil des Moleküls ein und es kann insgesamt als "eher polar" bezeichnet werden. Kleine Aldehyde besitzen daher eine gewisse Löslichkeit in Wasser.
Mit zunehmender Größe spielen die polaren Molekülteile jedoch eine immer geringere Rolle, daher nimmt die Löslichkeit mit steigender Größe ab.
Analysiert dann die Abb. 2 auf der S. 103 (das ist die linke Grafik) auf S. 103 oben: Notiert euch stichpunktartig eine Begründung für den Verlauf der Siedepunkte der Aldehyde, vor allem im Vergleich zu ähnlich schweren Alkoholen bzw. Alkanen. Auch hier hatten wir bei den Alkoholen schon eine Begründung, die bei den Aldehyden ebenfalls angewendet werden kann. Ihr solltet das also können. Nur wenn ihr nicht weiter wisst, lest den Abschnitt "Siedetemperaturen der Alkanale" (Aldehyde).
Tipp: Zwischenmolekulare Kräfte!
Um Stoffe zum Sieden (in den gasförmigen Zustand) zu überführen, müssen die Moleküle voneinander getrennt werden (1 BE). (Achtung, beliebter Schüler-Fehler: Es müssen die Molekül-Teilchen voneinander getrennt werden, nicht die Atome eines Moleküls - das wäre ein Bindungsbruch). Dazu müssen die Zwischenmolekularen Kräfte (1 BE) überwunden werden.
Bei Alkanen existieren nur schwache van-der-Waals-Kräfte (1 BE), diese nehmen mit der Größe des Moleküls zu (1 BE)
Bei Alkoholen existieren zusätzlich noch starke Anziehungskräfte aufgrund der Dipoleigenschaften (1 BE) des Alkoholmoleküls an der Hydroxygruppe (1 BE)
Bei Alkoholen besteht zudem noch die Möglichkeit der Ausbildung sehr starker Wasserstoffbrückenbindungen (1 BE), zwischen dem über eine stark polare Atombindung gebundenen H-Atom (1 BE) der Hydroxyruppe und dem freien Elektronenpaar des O-Atoms
Bei Aldehyden können keine Wasserstoffbrückenbindungen (1 BE) gebildet werden, weil kein H-Atom existiert, das über eine stark polare Atombindung gebunden ist. Dipoleigenschaften haben Aldehyd-Moleküle allerdings auch. Daher liegen die Siedepunkte von Aldehyden höher (1 BE) als die vergleichbar großer/schwerer Alkane aber niedriger (1 BE) als vergleichbar großer/schwerer Alkohole.
Zähle, wie viele BE (in Klammern angegeben) du erreicht hättest! >85% entspricht der Note 1, <20% entspricht der Note 6 (das würde in der Oberstufe so gelten).
Lest nun die restlichen Abschnitte auf den S. 102 - 104 (auch die Randspalten!)
Einen Hefteintrag wird es nächste Stunde (Dienstag, 16.02. Videokonferenz) geben, wenn wir die Benennung von Aldehyden und Ketonen etwas genauer betrachtet haben.
Als Hausaufgabe (oder jetzt, wenn die 45min noch nicht aufgebraucht sind) bearbeitet ihr die Aufgabe 3 auf der S. 104. Ein Foto eurer Lösung schickt ihr mir als Antwort auf den Arbeitsauftrag, den ihr um 09:00 Uhr über den Schulmanager erhalten haben solltet!
Distanzunterricht Dienstag, 09.02.
Ihr bekommt um 07:50 Uhr einen Arbeitsauftrag über den Schulmanager. Antwortet bis spätestens 08:15 Uhr auf diesen Auftrag! Der Arbeitsauftrag enthält auch die Anweisung zum Schreiben eines Übungs-Tests. Führt diese Anweisungen exakt aus. Danach geht es so weiter:
Ihr dürft euch nun gegenseitig korrigieren: Wer Lust hat, sucht sich eine Korrekturpartnerin bzw. einen Korrekturpartner. Ihr könnt auch z.B. zu dritt zusammenarbeiten (s. Bild). Wenn ihr niemanden findet oder ihr das nicht möchtet, könnt ihr eure Arbeit auch selbst korrigieren. Ihr erhaltet dazu um 08:45 Uhr einen weiteren Arbeitsauftrag über den Schulmanager, der die Lösung enthält.
Schickt eurer Korrekturpartnerin bzw. eurem Korrekturpartner das Foto eurer Lösung. Dieses Foto muss nicht unbedingt ausgedruckt werden, ihr dürft aber natürlich, wenn ihr wollt. Die Korrektur funktioniert auch, wenn ihr das Foto z.B. in Powerpoint einfügt und dann mit der Maus etwas hineinmalt, Sachen durchstreicht oder mit Textfeldern Bemerkungen einfügt. In der Farbe ROT bitte! Es muss klar erkennbar sein, welche BE erreicht wurden, welche fehlen. Schickt eurer Korrekturpartnerin bzw. eurem Korrekturpartner die korrigierte Arbeit zurück.
Wenn ihr eure korrigierte Arbeit wieder erhalten habt, dürft ihr mit GRÜNER Farbe die Korrektur korrigieren, also z.B. wenn ihr mit einem BE-Abzug nicht einverstanden seid. Dieser Schritt entfällt natürlich, wenn ihr euch selbst korrigiert
Von eurer (doppelt) korrigierten Arbeit schickt ihr ein Foto als Antwort auf den Arbeitsauftrag, mit dem die Musterlösung kam bis 09:30 Uhr.
Achtung: Das Korrigieren der ersten Aufgabe ist schwierig! Bsp.: Wenn jemand die geflossenen Elektronen falsch bestimmt hat, dann sind natürlich alle weiteren Schritte auch falsch! – Trotzdem würde ich nur eine BE abziehen, dafür, dass die Elektronen falsch sind. Man muss dann alle weiteren Schritte noch einmal nachprüfen, ob diese als Folgefehler zählen.
Zeitmanagement: Bis ihr alles gelesen habt, die Morgenrückmeldung gegeben habt und bereit seid, vergehen wahrscheinlich 10min. Für den Test braucht ihr ca. 20 Minuten. Bis ihr eure Korrekturpartnerinnen bzw. -partner gefunden habt und eure Lösungen hin- und hergeschickt habt, noch mal 10min. Das heißt, die erste Stunde ist rum.
Um 08:45 Uhr kommt die Musterlösung. Die Korrektur kann etwas dauern, bei vielen Fehler durchaus auch 20 Minuten. Zurückschicken, selbst noch einmal korrigieren, mir schicken, dauert noch mal 10min. Offiziell bleiben also noch 15 Minuten der Stunde übrig: Ich empfehle für diese Zeit Dehnübungen oder die Teilnahme am Rhythmus-Projekt der Sportfachschaft: Oben rechts auf der WIKI-Startseite: Hier klicken
Distanzunterricht Mittwoch, 03.02.
Zunächst der Hefteintrag von der letzten Einheit. Schreibt diesen entweder ab oder druckt ihn aus und klebt ihn in euer Heft: pdf-Datei
In der folgenden Einheit geht es um die Frage, ob man generell alle Alkohole oxidieren kann. Schaut zunächst das Video (ca. 19min.) und bearbeitet dann die Aufgaben!
Nachdem ihr das Video geschaut habt, bearbeitet folgende Aufgaben:
Buch, S. 87 Aufgabe 2: Es sind die Alkohole Ethandiol und Propan-1,2-diol gegeben. Beide sollen getrennt voneinander mit saurer Permanganatlösung oxidiert werden. Gesucht sind die Strukturformeln der entstehenden Produkte! (Nicht mehr! - Keine Gleichungen o.ä.)
Formuliert sowohl die Teilgleichungen als auch die Gesamtgleichung für die Redoxreaktion von Butan-1-ol zu Butanal mit saurer Permanganatlösung. (Aufgabe steht auch unter dem Hefteintrag)
Ladet euch jetzt den Hefteintrag herunter : pdf-Datei
Hausaufgabe: Buch S. 86-87 lesen
Distanzunterricht Dienstag, 02.02.
Antwortet bis spätestens 08:15 Uhr auf den Auftrag im Schulmanager! Anschließend bearbeitet die Aufgaben, die euch mit dem Hefteintrag letzte Stunde geschickt wurden. Falls ihr das Dokument nicht mehr findet: Hier die pdf-Datei.
Um 09:00 Uhr wählt ihr euch in eine BBB-Konferenz ein, Link ist im Arbeitsauftrag um 07:50 Uhr enthalten! In der Konferenz werden wir die Aufgaben besprechen.
Distanzunterricht Mittwoch, 27.01.
Besprechung der letzten Online-Einheit: Aufstellen von Redoxgleichungen. Neu: Ermitteln der Oxidationszahlen bei organischen Molekülen (Buch, S. 85). Hefteintrag wurde mit einer umfangreichen Hausaufgabe verschickt. Die Hausaufgabe ist zu erledigen bis Dienstag, 02.02., 09:00 Uhr, d.h. ihr dürft die 1. (Chemie-)Unterrichtsstunde an diesem Tag dafür verwenden.
Distanzunterricht Dienstag, 26.01.
Die folgende Einheit soll auf das chemische Reaktionsverhalten von Alkoholen hinführen. Dazu ist eine Wiederholung von Unterrichtsstoff aus dem letzten Schuljahr nötig: Die Redoxreaktionen. Das folgende Video wiederholt alles, was für die folgenden Stunden wichtig ist. Es ist sehr ausführlich und schreitet langsam voran. Wahrscheinlich werden sich einige von euch langweilen. Aber auch diejenigen unter euch, die letztes Jahr unter Umständen große Probleme beim Aufstellen von Redoxgleichungen hatten: Das Video erklärt wirklich jeden einzelnen Schritt, den man machen muss. Das Video dauert fast 30min. Danach sollt ihr selbst weitere Aufgaben lösen. Dazu benötigt ihr ein Arbeitsblatt, welches ihr am besten schon vor dem Anschauen des Videos ausdruckt oder in einem separaten Fenster öffnet
Hier gibt es das Arbeitsblatt: pdf-Datei (Neue Version hochgeladen. Bei der Aufgabe 2 war ein Fehler: Es muss MnO42- heißen, nicht MnO2-)
Nachdem ihr das Video geschaut habt, geht zur nächsten Aufgabe auf dem Arbeitsblatt über:
Die Reaktion von Permanganat (MnO4-) in basischer Sulfit-Lsg. zum grünen Manganat MnO42-. Im Video war häufiger zwar die Rede von grünnen Mn6+-Ionen, es ist jedoch fachwissenschaftlich besser von MnO42- zu sprechen. Am Verfahren zum Aufstellen der Gleichung ändert sich dadurch aber nichts, nur das Ergebnis sieht anders aus.
Ich empfehle übrigens, dass ihr diese Aufgaben am besten mit einem Partner besprecht! - Ruft euch über ein Medium eurer Wahl zu einer kleinen Gruppe (2 - 4 Personen) zusammen und löst die folgenden zwei Aufgaben zusammen! Die letzte Aufgabe könnt ihr dann zur Überprüfung eurer Fähigkeiten alleine rechnen.
Schritt 1: Redoxpaare und Oxidationszahlen festlegen
Schritt 2: geflossene Elektronen festlegen
Schritt 3: Ladungsausgleich
Schritt 4: Stoffausgleich mit H2O
Schritt 5: Gesamtgleichung aufstellen
In der nächsten Aufgabe geht es um die Bildung von braunem MnO2 in neutraler Sulfit-Lsg. Wenn das Medium weder sauer noch basisch ist, dürft ihr euch entscheiden, mit welchen Ionen ihr den Stoffausgleich durchführt: entweder mit OH-- oder mit H3O+-Ionen.
Stellt zunächst die Redoxgleichung auf, indem ihr die H3O+-Ionen zum Ausgleichen verwendet!
Letzte Aufgabe: Betrachtet noch einmal die Bildung von braunem MnO2 in neutraler Sulfit-Lsg. Verwendet diesmal aber zum Ausgleichen die OH--Ionen!
In eurem Schulbuch beginnt das Thema sofort mit Redoxreaktionen bei Alkoholen. Mir war es aber wichtig, dass ihr zunächst die Grundlagen anhand von anorganischen Molekülen wieder auffrischt. Eine Hausaufgabe im Buch gibt es daher nicht, ihr solltet aber tatsächlich die Aufgaben auf dem AB beherrschen! Morgen besprechen wir evtl. aufgetretene Probleme beim Bearbeiten der Aufgaben in einer Videokonferenz. Den Link dafür erhaltet ihr morgen früh!
Distanzunterricht Mittwoch, 19.01.
Ihr habt gestern sehr gut mitgearbeitet, daher heute eine etwas weniger anspruchsvolle Stunde. Mit dem folgenden Link gelangt ihr auf eine Seite von BR alpha (Ein TV-Sender, der zum Bayerischen Rundfunk gehört):
Diese Seite besitzt sieben Unterkapitel, die ihr dort auf der rechten Seite der Homepage anklicken könnt:
1. Alkoholische Gärung in der Brauerei
2. Die alkoholische Gärung im Labor
3. Was macht Ethanol zu einem Alkohol
usw.
Zu jedem Kapitel gibt es einen kurzen Film (insgesamt ca. 35 Minuten) und darunter ein Quiz. Ich vertraue darauf, dass ich ihr euch heute alleine mit dieser Seite 45 Minuten beschäftigen könnt. Wer noch eine etwas anspruchsvollere Aufgabe braucht, bearbeitet bitte die folgende Aufgabe (Kontrolle in der nächsten Stunde am Di, 26.01.): pdf-Datei
Distanzunterricht Montag, 18.01.
Hallo 10d!
In der letzten Woche kam es vor allem in der 1. Stunde zu Problemen bei manchen Videokonferenzen. Höchstwahrscheinlich ist der Server überlastet, an dem Problem wird gearbeitet. Solange verzichte ich auf die Videokonferenz in der 1. Stunde, ich kann mit euch ja auch in der zweiten Stunde sprechen. Der Zeitplan für heute sieht also so aus:
Um 07:50 Uhr solltet ihr einen Arbeitsauftrag über den Schulmanager erhalten haben, auf den ihr bis spätestens 08:15 Uhr antwortet. Das dient zunächst als Anwesenheitskontrolle. Erhalte ich keine Rückmeldung von euch, melde ich euch im Sekretariat als fehlend (was vermutlich dazu führt, dass eure Eltern informiert werden).
Ihr arbeitet bis 09:00 Uhr alleine hier an diesem Arbeitsauftrag im WIKI
Dann starte ich eine BBB-Konferenz und wir besprechen, was ihr hier geschafft habt.
Für diesen Arbeitsauftrag benötigt ihr euer Buch und einen Zettel mit Stift.
Wiederholung von letzter Stunde
In der letzten Stunde habt ihr die Stoffklasse der Alkohole kennengelernt. Überlegt noch einmal, welches Strukturmerkmal bei allen Stoffen dieser Klasse gleich ist!
Alkohole besitzen eine Hydroxygruppe: -OH
Diese funktionelle Gruppe im Molekül hat Auswirkungen auf die physikalischen Eigenschaften. Vergleicht die beiden Stoffe Propan-1-ol und Butan hinsichtlich ihrer Siedepunkte und begründet die Unterschiede so genau wie möglich! - Ihr müsst die Lösung zu dieser Aufgabe nicht ausführlich hinschreiben, aber notiert Stichpunkte, die ihr in einer Schulaufgaben-Situation genauer ausführen würdet. Eine solche Aufgabe könnte in einer schriftlichen Arbeit - je nachdem in welchem Zusammenhang sie gestellt wird - 10 BE oder mehr wert sein.
Propan-1-ol hat den deutlich höheren Sdp.
Um einen Stoff zum Sieden zu bringen, müssen die Teilchen (hier: Moleküle) eines Stoffes voneinander getrennt werden
Je höher die Siedetemp. desto mehr Energie muss man anscheinend aufwenden, um die Moleküle voneinander zu trennen. Umso größer müssen offensichtlich die Zwischenmolekularen Anziehungskräfte sein.
Beim Butan wirken als Zwischenmolekularen Kräfte nur die schwachen Van-der-Waals-Kräfte: Aufgrund von Fluktuationen in der Elektronenhülle kommt es zu spontanen Dipolen (mit geringen Partialladungen), die im Nachbarmolekül induzierte Dipole erzeugen. Die Stärke der Van-der-Waals-Kräfte hängt von der Größe bzw. der Masse des Moleküls ab.
Beim Propan-1-ol wirken zwei weitere (starke bis sehr starke) Zwischenmolekulare Anziehungskräfte. Zum einen stellt die Hydroxy-Gruppe aufgrund der großen Elektronegativitätsdifferenz zwischen den C- und O- bzw. den H- und O-Atomen einen permanenten Dipol mit relativ starken Partialladungen dar. Hier ziehen sich die Moleküle stark an.
Zum anderen ist das Molekül in der Lage Wasserstoffbrückenbindungen auszubilden: Sehr starke Anziehungskräfte zwischen Wasserstoffatomen, die an ein stark elektronegatives Element gebunden sind (hier der Fall: Das H-Atom der Hydroxygruppe) und den freien Elektronenpaaren von stark elektronegativen Element der 2. Periode (hier der Fall: Das O-Atom der Hydroxy-Gruppe)
Ihr könnt hier einen Hefteintrag zu der letzten Einheit herunterladen, den ihr entweder abschreibt oder ausdruckt und in euer Heft klebt: pdf-Datei
Neu: Benennung von Alkoholen
Die Benennung von Alkoholen ist relativ simpel. Lest daher zunächst die S. 81 in eurem Buch und bearbeitet dann die Aufgaben 1 - 3! (Den kleinen Absatz links unten "Abgrenzung zwischen Stellung und Wertigkeit" lasst ihr bitte weg.)
3-Methylpentan-2,3,4-triol
Es gibt verschiedene Alkohol-Typen
Betrachtet die folgenden Alkohole und deren Siedepunkte. Benennt zunächst die Alkohole! Stellt dann eine Hypothese auf, welche die unterschiedlichen Siedepunkte erklären könnte! Die Masse aller vier Alkohole ist gleich, außerdem sind es Konstitutionsisomere (gleiche Bausteine nur anders zusammengesetzt), daher ist es (bei eurem aktuellen Wissensstand) evtl. verwunderlich, warum sich die Siedepunkte überhaupt unterscheiden.
Warum Butan-1-ol den höchsten Siedepunkt im Vergleich zu den anderen hat solltet ihr bereits erklären können, wenn nicht, lest jetzt im Buch auf der Seite 36 den Abschnitt "Unterscheide beruhen auf Gemeinsamkeiten".
Butan-1-ol ist ein langgestrecktes Molekül. Dadurch entstehen große Kontaktflächen zwischen den Molekülen und das vergrößert die Van-der-Waals-Kräfte. Die anderen Alkohole sind verzweigt und damit "kugeliger", die Oberfläche wird also kleiner und die Van-der-Waals-Kräfte schwächer. Das führt zu geringeren Anziehungskräften zwischen den Molekülen und damit zu geringeren Siedepunkten.
Damit die Stelle des Moleküls, an denen ein permanenter Dipol vorliegt (also die OH-Gruppe) gut mit anderen OH-Gruppen wechselwirken kann, sollte sie möglichst "frei in der Gegend herum baumeln" oder "von allen Seiten zugänglich sein". Vergleicht unter diesem Gesichtspunkt die Situation bei den vier Molekülen!
Bei den verzweigten Alkoholen wird die OH-Gruppe teilweise von angrenzenden Methylgruppen abgeschirmt. Andere Moleküle können sich ihr also nicht so gut nähern. Daher funktioniert auch die Anziehung nicht so gut und die Siedepunkte fallen.
Noch ein Punkt: Je nachdem mit wie vielen C-Atomen das C-Atom, an dem die OH-Gruppe hängt, verbunden ist, spricht man von primären, sekundären oder tertiären Alkoholen. Ordne diese Begriffe den vier abgebildeten Molekülen zu und formuliere eine Aussage, in der ein Zusammenhang dieser Begriffe mit dem Siedepunkt hergestellt wird!
Die Erlenmeyer-Regel
Ihr habt beim Einüben der Benennung von Alkoholen bereits gesehen, dass es Moleküle gibt, die mehr als eine Hydroxy-Gruppe enthalten. Was jedoch so gut wie nie vorkommt, sind Moleküle, bei denen zwei Hydroxygruppen an einem C-Atom hängen. Das folgende Bild stellt beispielhaft dar, was mit solchen Molekülen spontan passieren würde. Beschreibe das Bild mit eigenen Worten! (Und zwar wirklich, nicht nur in Gedanken. Sprich es laut aus!)
Hast Du wirklich einen schönen, deutschen Satz auf dem Papier stehen?
Unter Abspaltung von Wasser reagiert das Molekül zu einer Verbindung, die anstelle von zwei Hydroxy-Gruppen nun eine Doppelbindung zu einem O-Atom aufweist.
Dieses Phänomen ist unter dem Namen Erlenmeyer-Regel bekannt. Ihr kennt den Namen sicher von dem Glasgefäß "Erlenmeyerkolben".
Freiwillig: Lest den Wikipedia-Eintrag über Emil Erlenmeyer: [Hier klicken]
Verwendungsmöglichkeiten von Alkoholen
Aufgrund der polaren Hydroxygruppe eignen sich Alkohole für viele Dinge, für die Alkane nicht brauchbar sind. Lest im Buch die S. 78 - 79 und notiert euch zu jeder fett gedruckten Überschrift einen Satz, der die dort beschriebenen Inhalte zusammenfasst. Solltet ihr das vor 09:00 Uhr geschafft haben, habt ihr kurz Pause. Um 09:00 Uhr wählt euch bitte in die Videokonferenz ein über den Link, den ich euch im Schulmanager geschickt habe.
Hefteintrag und Hausaufgabe
Der zu dieser Einheit passende Hefteintrag kann hier heruntergeladen werden: pdf-Datei. Bitte abschreiben oder ausdrucken und ins Heft kleben.
Lest bis morgen im Buch zur Wiederholung die S. 80, 82 und neu: S. 84
Distanzunterricht am Mittwoch, 13.01.
Eine neue Stoffgruppe
Mit dem folgenden Video möchte ich eine neue Stoffgruppe einführen. Das Video dauert 15min. Die fachlichen Inhalte findet ihr auch auf den Seiten 80 und 82 im Buch.
Nachdem ihr entweder das Video geschaut oder das Buch gelesen habt (oder beides), solltet ihr die folgenden Aufgaben lösen können. Am nächsten Dienstag findet wieder eine Videokonferenz statt, am Anfang werde ich überprüfen, ob ihr ähnliche Aufgaben tatsächlich lösen könnt!
Im Video kommt eine Grafik vor, die den Siedepunkt sowohl von Alkoholen als auch von Alkanen in Abhängigkeit von der molaren Masse zeigt. Skizziere diese Grafik aus dem Gedächtnis auf Papier! (exakte Werte müssen auf der x- und y-Achse nicht angegeben werden)
Die Grafik ist hier noch einmal mit Werten zu sehen. Achtet auf die lilafarbenen Pfeile. Formuliert eine Aussage, welche auf diese lilafarbenen Pfeile zutrifft und sich auf die Siedepunkte und die molare Masse bezieht!
Die Siedepunktsdifferenz zwischen Alkoholen und Alkanen mit ähnlich hoher molarer Masse nimmt mit steigender molarer Masse ab!
Stelle eine begründetet Hypothese auf, warum das so ist!
Bei kleinen Molekülen nimmt die Hydroxygruppe einen großen Teil des Moleküls ein. Sie bestimmt daher auch maßgeblich die zwischenmolekularen Kräfte und damit die Siedepunkte. Auch bei kleinen Molekülen treten zwar van-der-Waals-Kräfte auf, aber im Vergleich zu den Wasserstoffbrückenbindungen und Wechselwirkungen zwischen permanenten Dipolen spielen sie so gut wie keine Rolle. Van-der-Waals-Kräfte nehmen jedoch mit steigender Molekülgröße zu. Bei sehr großen Molekülen können diese Kräfte dann doch sehr groß werden (s. Bsp. vom Gecko, der mit seinen Füßen an der Decke kleben bleibt, im Wesentlichen wegen den van-der-Waals-Kräften seiner Härchen am Fuß.
Bei sehr großen Molekülen spielt die Hydroxygruppe und die damit verbundenen Wasserstoffbrückenbindungen bzw. Wechselwirkungen zwischen permanenten Dipole immer weniger eine Rolle und die Siedepunkte nähern sich immer mehr an.
Nenne alle bei Ethanol-Molekülen auftretenden "zwischenmolekularen Kräfte" und ordne sie nach ihrer Stärke! (Das ist eine Wiederholungsaufgabe. Die geforderten Inhalte sind nur teilweise im Video oder im Buch enthalten)
Die stärksten "zwischenmolekularen Kräfte" wären hier: Wasserstoffbrückenbindungen.
Sie können sich ausbilden zwischen Wasserstoffen, die an ein stark elektronegatives Element gebunden sind (ist hier der Fall: Das H-Atom der Hydroxgruppe) und freien Elektronenpaaren eines stark elektronegativen Elements der 2. Periode (ist hier der Fall: Das O-Atom der Hdroxgruppe hat freie Elektronenpaare und ist stark elektronegativ)
Die zweitstärksten "zwischenmolekularen Kräfte" wären hier: Die Kräfte zwischen den permanenten Dipolen.
Dann gibt eine Kraft, die aufritt, wenn ein permanenter Dipol in benachbarten Molekülen einen Dipol induziert.
Die schwächsten Kräfte sind die van-der-Waals-Kraft im engeren Sinne: Durch Fluktuationen in der Elektronenhülle entstehen spontane Dipole, die im Nachbarmolekül ebenfalls kleine Dipole induzieren können.
Distanzunterricht am Dienstag 12.01.
Arbeitsauftrag wurde über Schulmanager verschickt. Nach einer Einführungsphase sollt ihr in Gruppen an euren Ergebnissen zur Recherche von Haushaltsgegenständen aus Kunststoff und ihren Alternativen arbeiten. Das entsprechende Arbeitsblatt wurde ebenfalls über den Schulmanager verschickt. Falls ihr aus technischen Gründen nicht an der Videokonferenz teilnehmen könnt, bearbeitet das Arbeitsblatt alleine, ihr könnt es hier noch einmal herunterladen: pdf-Datei
Distanz-Lernen am Mittwoch 16.12. (ALLE)
Arbeitsaufträge
Sucht in eurem Haushalt nach Artikeln aus Plastik. Findet mindestens DREI verschiedene, die aus unterschiedlichen Kunststoffen bestehen. Zu erkennen ist das häufig an einem Dreieck in dem eine Zahl steht. Oft ist darunter auch noch die Abkürzung des Kunststoffs angegeben. Auf dieser Seite könnt ihr die Symbole sehen: Wikipedia
(Nicht alle Kunststoffe wurden im Unterricht bereits besprochen, ein sehr wichtiger fehlt noch: PET.)
Macht von den DREI Materialien jeweils ein Foto!
Fügt diese in eine Präsentationsprogramm (besser) oder Textverarbeitungsprogramm ein!
Schreibt zu jedem Foto einen kurzen Text, in dem ihr einen Vorschlag für einen alternativen Stoff macht, mit dem man den Kunststoff in diesem Fall ersetzen könnte!
Speichert das Dokument mit den drei Bildern und den Ersatz-Vorschlägen als .pdf-Datei ab!
Schickt mir die .pdf-Datei über den Schulmanager!
Wenn euch dieser Auftrag zu viel wird, dürft ihr in reduzieren: Das bedeutet, ihr müsst nur ZWEI oder EINEN Gegenstand finden. Ganz weglassen ist aber nicht erlaubt!
Arbeitsauftrag für Donnerstag, 10.12. (nur Gruppe B)
Arbeitsaufträge
Lest im Buch zur Vorbereitung auf die nächste Stunde ab S. 72 das Kap. 4.8
Versucht euch einzuprägen, welche Kunststoffe welche Eigenschaften besitzen
und für welchen Zweck sie sich daher besonders eignen.
Arbeitsauftrag für Mittwoch, 09.12. (nur Gruppe A)
Arbeitsaufträge
Lest im Buch ab S. 72 das Kap. 4.8! Notiert für alle dort genannten Kunststoffe folgende Punkte:
Wie heißen die Monomere?
Wie heißt das Polymer?
Welche besonderen Eigenschaften hat das Polymer?
Wozu eignet sich dieses Polymer daher besonders gut?
Bearbeitet zur Wiederholung die Aufgaben auf S. 56
Falls noch Zeit übrig ist: Lest im Buch die S. 68 und bearbeitet die Aufgaben 1 - 3
Hierfür gibt es keine Lösung im WIKI. Wir besprechen eure Lösungen im Unterricht.
Quarantäne-Einheit 2
Für die folgende Einheit benötigt ihr: Das Schulbuch, eine Internetverbindung, Stift + Zettel und Ruhe. Die Arbeitszeit sollte 45 Minuten nicht übersteigen.
Alles klar so weit?
Falls ihr in der letzten Quarantäne-Einheit Problem bei der Bearbeitung der Aufgaben auf S. 56 hattet und diese noch nicht lösen konntet, schreibt mir bitte eine Nachricht.
Reaktionen der Kohlenwasserstoffe, Teil 1
Einstieg
Vor ein paar Wochen habt ihr im Unterricht gesehen, dass Alkane brennbar sind. Ihr solltet aus dieser Stunde zwei Erkenntnisse mitgenommen haben:
Reine Alkane brennen nicht, dazu ist auch noch Sauerstoff nötig.
Je nach Zerteilungsgrad kann die Reaktion sehr heftig sein (s. Versuch Explosions-Rohr)
Die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen wollen wir heute etwas genauer betrachten. Zunächst als Einstieg:
Stellt die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Propan an der Luft auf! (Erst auf "Lösung" klicken, wenn ihr wirklich eine Gleichung mit dem Stift auf das Papier geschrieben habt!)
Hast Du tatsächlich schon eine komplett ausgeglichene Gleichung? Hilfe: Propan reagiert mit Sauerstoff zu Wasser und Kohlenstoffdioxid
C3H8 + 5 O2 --> 3 CO2 + 4 H2O
Nachdem das so gut geklappt hat, vielleicht noch eine etwas schwerere Aufgabe: Wie schaut es mit der Verbrennung von Octan, einem Bestandteil von Benzin aus? Formuliere die chemische Gleichung!
2 C8H18 + 25 O2 --> 16 CO2 + 18 H2O
Neu
Die oberen Gleichungen gelten theoretisch. In der Praxis laufen sie (vor allem bei größeren Alkanen) nicht ab. Meist steht nicht genügend Sauerstoff für eine vollständige Verbrennung zur Verfügung. Dann reagieren nur Teile der Alkan-Moleküle und es bleiben Bruchstücke übrig. Die Situation ist in eurem Buch dargestellt. Hier wird die Verbrennung von Propan in einem Bunsenbrenner betrachtet:
Schlagt S. 58 auf!
Vergleicht die Abbildung 2a) und 2b)
Vergleicht sowohl die äußeren Bilder miteinander und notiert euch Unterschiede und
vergleicht dann auch die inneren Bilder und notiert Gemeinsamkeiten und Unterscheide!
Was müsst ihr mit einem Bunsenbrenner tun, damit die links abgebildete Flamme entsteht; was, damit die rechts abgebildete Flamme entsteht?
äußere Bilder: Bei der vollständigen Verbrennung (links) entsteht eine bläuliche Flamme, auch rauschende Flamme genannt. Bei der unvollständigen Verbrennung (rechts) entsteht eine orange-leuchtende Flamme.
innere Bilder: Bei der vollständigen Verbrennung (links) sind in der Flamme nur die Produkte der Reaktionsgleichung von oben zu erkennen (CO2 und H2O), bei der unvollständigen Verbrennung (rechts) sind auch noch unverbrannte Propan-Moleküle und Kohlenstoff-Atome zu erkennen.
Jeder Bunsenbrenner besitzt eine Schraube oder Manschette, mit der die Luftzufuhr reguliert werden kann. Um eine vollständige Verbrennung zu erzeugen, muss diese so gestellt werden, dass möglichst viel Luft in das Brennerrohr gelangen kann.
Lest nun den Text auf der S. 58 und beantwortet dann die Frage, warum die Flamme bei einer unvollständigen Verbrennung eine orange Farbe annimmt!
Die orange Farbe stammt von unverbrannten Kohlenstoff-Teilchen, die in der Hitze der Flamme orange glühen.
Neben den unterschiedlichen Flammenfarben gibt es noch einen weiteren optischen Unterschied der auf den Bildern in eurem Buch nicht so gut zu erkennen ist: Bei einer unvollständigen Verbrennung rußt die Flamme oft. Das folgende GIF-Bild zeigt die Verbrennung von zwei flüssigen Kohlenwasserstoffen, wobei die rechte Verbrennung unter stark rußender Flamme abläuft:
Lies nun die S. 59 und erkläre dann, warum manche Kohlenwasserstoffe eine stärker rußende Flamme erzeugen als andere!
Ein hoher Kohlenstoff-Anteil in den Molekülen eines Kohlenwasserstoffs führt oft dazu, dass für deren Verbrennung nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung steht. Viele unverbrannte Kohlenstoff-Atome können sich zu schwarzen Ruß-Teilchen verklumpen und erzeugen den schwarzen Rauch.
Bei den beiden Flüssigkeiten handelt es sich um Hexan und Hex-1-en.
Zeichne die Valenzstrichformel dieser beiden Moleküle!
Entscheide, welche Schale welchen Stoff enthalten hat und begründe!
Stelle die Situation in beiden Schalen zeichnerisch auf Teilchenebene dar. Orientiere Dich dabei an den beiden inneren Abbildung der Abb. 2a und b auf S. 58!
Hex-1-en enthält prozentual (bezogen auf die Masse) mehr Kohlenstoff als Hexan. Die Masse aller Kohlenstoffatome in einem Hexan-Moleküle beträgt 83,7% der Gesamtmasse, die Masse aller Kohlenstoffatome in einem Hex-1-en-Moleküle beträgt 85,7% der Gesamtmasse. Beim Hex-1-en wirkt sich die unvollständige Verbrennung an der Luft daher deutlich sichtbar in Form von dichten Ruß-Schwaden aus.
Hausaufgabe
Nachdem dies die letzte Stunde vor den Ferien war: Keine Hausaufgabe!
Falls fachliche Fragen auftauchen, meldet euch über den Schulmanager. Schöne Ferien, erholt euch gut und bleibt gesund.
Quarantäne-Einheit 1: Aufgaben
Für diese Einheit benötigt ihr: Euer Schulbuch, Zettel und Stift, eine Internetverbindung und Ruhe. Die Bearbeitungsdauer sollte 30 Minuten nicht wesentlich übersteigen.
Richtige Arbeitsatmosphäre herstellen!
Normalerweise solltet ihr gerade den unbenoteten Test gemacht haben. Vermutlich empfanden den einige von euch anstrengend. Deswegen: Gönnt euch zunächst eine kurze Pause! – Holt euch einen Kaffee (oder was auch immer man in der 10. Klasse eben gerne in einer kurzen Pause trinkt). Stellt euch einen Timer oder schaut einfach auf die Uhr: In 5 Minuten sitzt ihr wieder hier.
Abschließende Aufgaben zum Thema Kohlenwasserstoffe
Schlagt das Buch auf der Seite 56 auf. Die Aufgaben 1 und 2 haben wir im Unterricht bereits besprochen. Fahrt mit der Bearbeitung der Aufgaben an der der Stelle fort, bei der ihr im Unterricht abgebrochen und skizziert eine Lösung auf einem Schmierzettel. Klickt erst auf „Lösung“, wenn ihr wirklich eine Lösung habt.
Alternative: Wenn ihr eine Kommunikationsmöglichkeit mit einer weiteren Person habt (Discord, Teamspeak, etc.) könnt ihr die Aufgaben auch wie in der Schule bearbeiten: Nur einer darf auf „Lösung“ klicken und mit eurer gemeinsam erarbeiteten Lösung vergleichen. Wenn die Lösung falsch war oder ihr keine gefunden habt, muss die eine Person der anderen Tipps geben, um noch auf die richtige Lösung zu kommen.
S. 56, Aufgabe 3. Falls ihr die nötigen Informationen nicht mehr wisst, schaut auf den S. 36 – 37 nach!
S. 56, Aufgabe 4.
Obere Schicht: Heptan (geringere Dichte)
„Gleiches löst sich in Gleichem!“ Starke Anziehungskräfte zwischen den Wassermolekülen, nur schwache zwischen den Heptanmolekülen. Die Heptanmoleküle können die starken Anziehungskräfte der Wassermoleküle nicht dauerhaft überwinden und sich „dazwischen drängen“.
S. 56, Aufgabe 5. Tipp: Lest zunächst auf der Seite 51 die Abschnitte 3 und 4!
S. 56, Aufgabe 6.
S. 56, Aufgabe 7. Diese Aufgabe ist wichtig! Mit eurem bisherigen Wissensstand solltet ihr die zwei niedrigsten und den höchsten Siedepunkt leicht zuordnen können. Die restlichen sind etwas kniffliger. Wenn ihr hier nicht weiterwisst, falsche Antworten gegeben habt oder einfach nur geraten habt, dann schaut den Ausschnitt aus dem folgenden Video (Dauer: ca. 9min., Danke an Herr Wolfgang Dukorn). - Das Video ist insgesamt länger, wenn alles richtig funktioniert wird euch aber nur der Ausschnitt von Zeiteinheit 01:29 - 10:20 angezeigt.
Solltet ihr bei der Bearbeitung der Aufgaben auf Schwierigkeiten gestoßen sein oder Nachfragen haben, dann schreibt mir bitte über den Schulmanager eine Nachricht. Ich werde auf eure Fragen dann morgen (Mittwoch, 28.10.) eingehen.
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