Der Ethanol-Luftballon
von Isabel Böselt
Ziel des Versuchs Dieser Versuch soll den Prozess des Verdampfens von Ethanol und der damit verbundenen Volumenzunahme verdeutlichen.
Vorbemerkung
Den SuS soll der Prozess des Verdampfens mit Hilfe eines Luftballons veranschaulicht werden. Sie erkennen, dass Ethanol bei geringeren Temperaturen siedet als Wasser und dass Verbindungen in der Gasphase ein größeres Volumen einnehmen als im flüssigen Zustand.
Materialien
Glaswanne, Luftballon, Dreifuss mit Drahtnetz, Tropfpipette, Gasbrenner, Thermometer, Glasstab, Stopfen
Chemikalien
Ethanol, Wasser
Gefahrstoffe
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS-Piktogramme |
|---|---|---|---|
| Ethanol | H225, H319 | P210, P240, P305+P351+P338, P403+P233 |
|
| Wasser | – | – | – |
Durchführung
In einen Luftballon werden 8 mL Ethanol gegeben. Dieser wird anschließend mit einem Stopfen verschlossen. Die Glaswanne wird mit Wasser gefüllt, mit Hilfe des Gasbrenners erhitzt und der Luftballon hineingegeben. Mit einem Thermometer wird die Wassertemperatur gemessen, mit dem Glasstab wird ab und zu umgerührt.
Beobachtung
Ab einer Temperatur von ca. 65 °C ist zu erkennen, dass der Luftballon langsam prall wird. Bei ca. 80 °C bläht sich der Luftballon auf und schwimmt auf dem Wasser. Nach Herausnehmen des Ballons schrumpft dieser in sich zusammen.
Abbildungen
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Abb. 1: Der mit Ethanol befüllte Luftballon bläht sich auf
Deutung
Ethanol hat einen Siedepunkt von 78,29°C. Durch Erhitzen des Wassers, beginnt das Ethanol an diesem Punkt zu verdampfen. Es geht vom flüssigen in den gasförmigen Zustand über, wodurch der Abstand zwischen den einzelnen Teilchen größer wird und das Volumen zunimmt. Der Luftballon bläht sich auf. Nach Herausnehmen des Ballons aus dem Wasser findet der umgekehrte Prozess statt. Ethanol kondensiert und befindet sich wieder im flüssigen Zustand.
Entsorgung
Ethanol ist in einem Abfallbehälter für organische Lösungsmittel zu entsorgen.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse
Bei dem Versuch kann es zu der Fehlvorstellung kommen, dass die Teilchen im Gaszustand „größer“ werden. Hier kann sich überlegt werden, ob ein kurzer Vorgriff (auf Teilchenebene gehen) sinnvoll wäre, um dies zu vermeiden.
Literatur
[1] T. Seilnacht, http://www.seilnacht.com/Chemie/ch_ethol.htm (Zuletzt abgerufen am 05.08.2014, 18:22 Uhr)[2] H. Jakobs, http://www.uni-koeln.de/math-nat-fak/didaktiken/chemie/material/fachdid_praktikum/06_volumenzunahme_beim_verdampfen.pdf, 2007-2013 (Zuletzt abgerufen am 05.08.2014, 18:22 Uhr)Schülerversuche