Posts Tagged ‘Experimente’

Der Freizeitchemiker dritter Streich: Der erste Laborzwischenfall

21. November 2009

Dies geschah bei einem unserer ersten Chemie-Experimente. Es ging darum, den Siedepunkt verschiedener Flüssigkeiten zu bestimmen. Mein Sohn heizte über einer Flamme ein Reagenzglas mit ein wenig Flüssigkeit und einem Thermometer. Ich hatte ihm soeben beigebracht, wie er das Reagenzglas halten musste: etwas schräg, vom Gesicht und von anderen Leuten weg, und den Reagenzglashalter am Ende anfassen, nicht zu nahe am Glas.

Eine der zu bestimmenden Flüssigkeiten war Alkohol. Anscheinend hatte Unterchemiker Josias den Siedepunkt verpasst und heizte weiter, denn plötzlich spritzte halb gasförmiger Alkohol aus dem Glas, lief dem Glas entlang nach unten und entzündete sich über der Flamme. Reagenzglas und Thermometer standen einige Sekunden lang in hohen Flammen, bis der verspritzte Alkohol verbraucht war. Nun war mein Sohn heilfroh, dass er das Reagenzglas richtig gehalten hatte, denn so war niemandem etwas passiert!

Man könnte jetzt sagen, dieses Experimentieren sei zu gefährlich. Ich bin aber nicht dieser Meinung. Ich bin sogar froh, dass dieser Zwischenfall ziemlich am Anfang passiert ist. Unsere Kinder wissen jetzt, wozu die Sicherheitsvorkehrungen dienen, und halten sich daran. Seither haben wir eine Menge Experimente gemacht (auch gefährlichere), und es gab keinen einzigen Zwischenfall mehr. Ausser dass einmal ein Reagenzglas beim Reinigen zu Bruch ging.

Das folgende Zitat scheint mir in dieser Hinsicht erwähnenswert. Ein Lehrer machte eine Umfrage über „experimentelle Erlebnisse“ in der Kindheit, und schreibt folgendes:

„Es stellte sich heraus, dass früher (gemeint sind die Jahre vor 68!) ganz andere Experimente möglich waren. Die Kinder wuchsen damals freier – im Sinne von unbeaufsichtigt – auf. Weniger Einengung, weniger Vorschriften, aber auch weniger Sicherheitsdenken ermöglichten Experimente, die aus heutiger Sicht grausamer (mit Tieren) oder gefährlicher (Wald, Material) wären. Eindrucksvoll zeigt dies der folgende Text:
… Als Kinder sassen wir in Autos ohne Sicherheitsgurten und ohne Airbags. Unsere Bettchen waren angemalt in strahlenden Farben voller Blei und Cadmium. Die Fläschchen aus der Apotheke konnten wir ohne Schwierigkeiten öffnen genauso wie die Flasche mit Bleichmittel. Türen und Schränke waren eine ständige Bedrohung für unsere Fingerchen. Auf dem Fahrrad trugen wir nie einen Helm. Wir tranken Wasser aus Wasserhahnen und aus Brunnen. Wir bauten Wagen aus Seifenkisten und entdeckten während der ersten Fahrt den Hang hinunter, dass wir die Bremsen vergessen hatten. Damit kamen wir nach einigen Unfällen klar. Wir verliessen morgens das Haus zum Spielen. Wir blieben den ganzen Tag weg und mussten erst zu Hause sein, wenn die Strassenlaternen angingen. Niemand wusste, wo wir waren, und wir hatten nicht einmal ein Handy dabei. Wir haben uns geschnitten, brachen Knochen und Zähne, und niemand wurde deswegen verklagt. Es waren eben Unfälle. Niemand hatte Schuld ausser wir selbst. Keiner fragte nach „Aufsichtspflicht“. Wir kämpften und schlugen einander manchmal bunt und blau. Damit mussten wir leben, denn es interessierte die Erwachsenen nicht. Wir assen Kekse, Brot dick mit Butter beschmiert und gingen trotzdem nicht „auseinander“. Wir tranken mit unseren Freunden aus einer Flasche, und niemand starb an den Folgen. Wir hatten weder Playstation, Videospiele, 164 Fernsehkanäle, eigene Fernseher, Computer noch Internet mit Chat-Rooms. Wir hatten nur Freunde. Wir gingen einfach raus und trafen sie auf der Strasse. Oder wir marschierten zu denen heim und klingelten. Manchmal brauchten wir gar nicht klingeln, wir gingen einfach hinein. Ohne Termin und ohne Wissen unserer Eltern. Keiner brachte uns, und keiner holte uns. Wir dachten uns Spiele aus mit Holzstöcken und Steinen. Ausserdem assen wir Würmer. Und die Prophezeiungen trafen nicht ein: Die Würmer lebten nicht in unseren Mägen für immer weiter (…) Manche Schüler waren nicht so schlau wie andere. Sie rasselten durch Prüfungen und wiederholten Klassen. Das führte nicht zu emotionalen Elternabenden oder gar zur Änderung der Leistungsbewertung. Unsere Taten hatten manchmal Konsequenzen. Das war klar und keiner konnte sich verstecken. Wenn einer von uns gegen das Gesetz verstossen hatte, hauten ihn die Eltern nicht aus dem Schlamassel heraus. Ganz im Gegenteil. Sie waren der gleichen Meinung wie die Polizei. Wir hatten Freiheit, Misserfolg, Erfolg und Verantwortung. Mit alldem wussten wir umzugehen. Du gehörst auch dazu! Herzlichen Glückwunsch!

(Aus: Gerd Oberdorfer, „Die Forscherkiste“)

Kein weiterer Kommentar dazu. Nur noch eine Anmerkung zum Experiment mit dem Siedepunkt. Eine weitere interessante Lernerfahrung fand statt, als unsere Kinder feststellten, dass einige ihrer gemessenen Werte nicht mit den Daten im Lehrbuch übereinstimmten: Wasser 88ºC (statt 100º), Alkohol 66º (statt 78º). Hatten sie falsch gemessen? War das Thermometer nicht richtig geeicht? Oder war das Lehrbuch im Unrecht (kommt manchmal auch vor)? – Nichts von alldem. Wir wohnen im peruanischen Hochland auf 3500 Metern über Meer, und da sieden Flüssigkeiten eben bei niedrigeren Temperaturen als auf Meereshöhe. Das selber nachzumessen, ist natürlich viel eindrücklicher als es einfach theoretisch gelehrt zu bekommen.

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Wie wir Freizeitchemiker unsere Chemikalien fanden

7. November 2009

Ich werde nicht gerne politisch, aber leider beeinflusst die Politik heutzutage sogar unsere Hobbies. Die USA nehmen ihren „Krieg gegen Drogen und Terror“ zum Anlass (oder Vorwand?), den Verkauf der meisten Chemikalien zu verbieten, da sie zur Herstellung von Drogen oder Sprengstoff verwendet werden könnten. (Privatpersonen können heute in den USA nicht einmal mehr Jodtinktur oder Zitronensäure kaufen, ohne sich einer komplizierten Befragung und Registrierung zu unterziehen!) Da Perú mit den USA auf gutem Fuss stehen möchte, ist diese Tendenz auch hierzulande spürbar. Jodtinktur können wir zwar noch kaufen, aber um Ammoniaklösung oder Natronlauge zu bekommen, müssten wir ein registriertes Unternehmen eröffnen… Meine Frau ist darauf hingewiesen worden, dass auch der Verkauf von Salzsäure demnächst verboten wird (dabei tragen wir alle in unseren eigenen Mägen Salzsäure mit uns herum). – Soweit ich informiert bin, geschieht in Europa Ähnliches.

Ich erlaube mir hier meine Meinung kundzutun, dass diese ganze Registrierung und Kontrolle ein Witz ist (oder ein schlauer Schachzug von „Big Brother“?). Wer die Gesetze umgehen will, findet immer einen Weg, das zu tun. Der Geschädigte ist der Normalbürger, der in seinem redlichen Bemühen gehindert wird, nützliche Produkte zu erwerben. Um etwas theologisch zu werden: Das Gesetz bewirkt (vielleicht) Erkenntnis der eigenen Bosheit (Sünde), aber es befreit nicht davon (frei nach Römer 3,20).

Und was die Gefährlichkeit von Chemikalien betrifft, gibt es einen zusätzlichen Witz: Als „Lejía“ (was eigentlich Natronlauge heisst) wird hier in jedem Laden Bleich- oder Javelwasser (Natriumhypochlorit) verkauft. Dieses setzt im Kontakt mit Säuren (z.B. Essig) giftiges Chlorgas frei, was Natronlauge nicht tut. – Ausserdem können selbst „ungefährliche“ Substanzen, die in fast jedem Haushalt anzutreffen sind, unter bestimmten Voraussetzungen explosiv werden. (Details dazu werde ich nicht verraten, da vielleicht meine Buben oder andere Unbefugte mitlesen…)

Wir haben inzwischen unser Ammoniak mit Hilfe von gelöschtem Kalk und Kunstdünger selber hergestellt (jedes Ammoniumsalz dient dazu). Auch Chlorgas haben wir gemacht (siehe oben), unter kontrollierten Bedingungen natürlich.

Meine Frau brachte einen Tag damit zu, Chemikalien zu suchen. Frei erhältlich waren nur Natriumbikarbonat (Backsoda), Salzsäure (z.Z. noch), Silbernitrat, gelöschter Kalk und verschiedene Kunstdünger; das war schon fast alles. Schliesslich fand sie immerhin noch Schwefel und Kupfersulfat – das gab es in keinem Laden und in keiner Apotheke, aber am Marktstand eines obskuren Medizinmannes. Es scheint, dass wir allmählich zum Mittelalter zurückkehren, als Chemie die esoterische Kunst einiger weniger eingeweihter Alchemisten war…

Schwefelsäure ist verboten; aber wenn wir welche bräuchten, könnten wir natürlich eine alte Autobatterie öffnen.

Metalle: Perú ist ein grosser Produzent von Kupfer, Eisen, Silber und Gold. Bleidrähte werden als elektrische Sicherungen verwendet. Andere Metalle sind hingegen schwierig zu finden. Erst seit ganz kurzer Zeit kann man im Supermarkt Aluminiumfolie kaufen. In allen grösseren Eisenwarenhandlungen und Elektrogeschäften suchte ich vergebens nach Magnesium und Zink. Dann las ich, dass metallene Bleistiftspitzer meistens ein Gehäuse aus Magnesium haben (um die Klinge vor dem Rosten zu schützen); mit ein wenig Glück konnten wir einen solchen finden.

Jetzt haben wir also einige Chemikalien, mit denen man interessante Experimente machen kann. Ein andermal mehr darüber…

Wir werden Freizeitchemiker

24. Oktober 2009

Wie in früheren Beiträgen berichtet, gehen unsere Kinder nicht zur Schule – sie lernen (fast) alles Notwendige zuhause. Unsere Gründe dafür sind in anderen Artikeln der Kategorie „Aus der Schule geplaudert“ nachzulesen.

Dank den Wünschen unserer Kinder steht dieses Jahr Chemie auf unserem Lehrplan. Somit begannen wir, ein kleines Labor einzurichten und erste Experimente zu starten. Josias (11 Jahre) ist zum (Unter-)Chemiker ernannt worden und David (bald 10 Jahre) zum Laboranten. Das bedeutet, dass nach jedem Experiment Josias den Laborbericht schreibt, während David die Reagenzgläser und anderes Gerät reinigt. Bei den Experimenten machen natürlich beide mit, wobei Papi die heikleren Teile übernimmt und aufpasst, dass nichts schiefgeht.

Wir sind froh, dass die Moore-Academy, unter deren Aufsicht wir arbeiten, uns viel Freiheit lässt in der Lehrplangestaltung. So können wir ohne weiteres die Grundbegriffe der Chemie jetzt schon behandeln und dafür andere Stoffe auf später aufschieben. Wenn die Interessen der Kinder mit einbezogen werden, sind sie viel motivierter zum Lernen. Wir stellten fest, dass sie trotz ihres jungen Alters das Wichtigste recht gut verstanden. Atommodelle, chemische Verbindungen und Massenverhältnisse waren kein grosses Problem für sie. Fortgeschrittenere Dinge, wie z.B. ein Ionengleichgewicht zu berechnen, lassen wir einfach noch beiseite.

Papi musste also seine verstaubten Chemiekenntnisse ausgraben und einige interessante Experimente zusammenstellen. Ausserdem mussten wir Laborgeräte und Chemikalien beschaffen – war nicht immer so einfach.

Unsere Kinder sind bereits über das Stadium der „Kinder- und Haushalt-Experimente“ hinaus, die man in jedem Experimentierbuch für Anfänger findet – wie z.B. Backsoda mit Essig zu übergiessen, solche Dinge kannten sie bereits. (Das einzig Neue daran war, die chemische Formel für den Vorgang aufzuschreiben.) Wir machen also hauptsächlich „mittelschwere“ Experimente, d.h. Experimente, die unter Aufsicht eines Erwachsenen durchgeführt werden sollten, da sie etwas schwierigere Prozeduren und/oder potentiell gefährliche Substanzen erfordern – aber doch nicht so schwierige, dass sie nur Fachleuten zugänglich wären.

Ein Problem war, dass unsere Kinder am liebsten Explosionen machen würden. Ich musste ihnen beibringen, dass das nicht so ungefährlich ist, wie es in den Trickfilmen aussieht! Sie haben jetzt aber auch Gefallen gefunden an den nicht-explosiven Experimenten.

Dank Internet konnte ich manche nützliche Information finden. Noch kenne ich nicht viele Chemieseiten, aber die folgenden fand ich interessant als Quellen für einige Experimente:
http://www.versuchschemie.de
http://www.woelen.com  (auf Englisch)
http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/RINCON.HTM  (auf Spanisch)
Leider werden wir viele der dort vorgestellten Experimente nicht ausführen können, weil sie entweder spezielle Chemikalien erfordern oder zu gefährlich sind. Einige konnten wir dennoch machen.
– Ausserdem kann man in Wikipedia (http://www.wikipedia.org) Informationen finden über die Eigenschaften der meisten chemischen Verbindungen.

Unser Labor

Was wäre ein Chemiker ohne Reagenzgläser? oder Rund- und Erlenmeyerkolben? Um den Kauf solcher Geräte kamen wir nicht herum. Hier also die notwendige Minimal-Einrichtung:

Manch anderes Zubehör kann man mit ein wenig Kreativität selber basteln (siehe Foto unten):
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