Chemie-Arbeitsblatt _ _ Klasse _ _ _ Name ___________________________________________________________Datum _ _ ._ _._ _

Siede-, Schmelz- und Erstarrungspunkte von Stoffen
 

Folgende Versuche werden durchgeführt: Schutzbrille anziehen!
V1: Fülle 50 ml destilliertes Wasser in einen 100-mL-Weithals-Erlenmeyerkolben. Zur Verhinderung des Siedeverzugs (Herausspritzen von heißem Wasser) gibst du 2 bis 3 Siedesteinchen dazu. Ein Thermometer wird so befestigt, dass es in die Flüssigkeit eintaucht und nicht den Glasrand berührt (an einer Klammer oder über einen Stopfen). Nun wird das Wasser mit dem Teclubrenner (entleuchtete Flamme) erhitzt. Notiere alle 30 Sekunden die Wassertemperatur, bis sie sich über einen Zeitraum von ca. 4 Minuten nicht mehr ändert.
Messwerte-Tabelle:  ϑb (lies: theta b) ist der Siedepunkt in der Einheit °C
 
t [s] 0 30 60 90 120 150 180 210
ϑb[°C]                        
t [s] 240 270 300 330 360 390 420 450
ϑb[°C]                        

V2: Fülle ein kleines Rggl. 4 cm hoch mit Stearinsäure. Den vollständigen Versuchsaufbau siehst du in der Skizze. In einem Wasserbad mit Siedesteinchen, das zu Beginn des Versuchs ca. 50 °C warm ist, wird die Stearinsäure erwärmt. Notiere alle 20s die Temperatur der Stearinsäure in der Reihe Jm [°C] S, bis diese vollständig geschmolzen ist (Schmelzkurve). Entferne dann das Wasserbad durch Hochfahren des eingespannten Reagenzglases und notiere beim anschließenden Abkühlen ebenfalls alle 20 s die Temperatur, bis die Stearinsäure vollständig erstarrt ist (Erstarrungskurve). Achte darauf, dass das Thermometer stets in der Stearinsäure und nicht am Glasrand misst.

 
t [s] 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
ϑm[°C]S                                         
ϑm[°C]E                                       
t [s] 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500
ϑm[°C]S                                         
ϑm[°C]E                                     

Auswertung: Auf DIN-A4 Millimeter-Papier!!!

1. Zu V1: Die Werte aus V1 sollen als Linien-Diagramm dargestellt werden. Im Querformat wird auf der y-Achse (Hochachse) die Temperatur eingetragen (10 °C = 1 cm). Auf der x-Achse nimmst du für die Zeit von 30 Sekunden 1 cm. Beschreibe den Kurvenverlauf und erkläre ihn.

2. Zu V2: Erstelle wie bei V1 eine Schmelz- und Erstarrungskurve. Auf dem DIN-A4 Millimeter-Papier (Querformat) nimmst du auf der x-Achse pro 20 Sekunden 1 cm. Auf der y-Achse trägst du den gemessenen Temperaturbereich so ab, dass der gesamte Platz optimal genutzt wird. Beschreibe den Verlauf beider Kurven, vergleiche sie miteinander und finde eine Erklärung für den Verlauf.

3. Vergleiche die Ergebnisse von V1 und V2.

Lösungen:

Messwerte-Tabelle zum Siedediagramm:  ϑb (lies: theta b) ist der Siedepunkt in der Einheit °C
 
t [s] 0 30 60 90 120 150 180 210
ϑb[°C]   25 32 44 54 65 76 86 95
t [s] 240 270 300 330 360 390 420 450
ϑb[°C]   98 99 98 99 98 99 98 99

 

Messwerte-Tabelle zum Schmelz- und Erstarrungsdiagramm:
 

t [s] 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
ϑm[°C]S    45   45    45 46 47 49 50 51 52 53 56 60 67
ϑm[°C]E   75   65   59 55 52 50 49 48 47 46 45 45 44
t [s] 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500
ϑm[°C]S 72      76    79   81   85 89     91   93               
ϑm[°C]E   43   42   41   39   39   38   37 32 28            

 

Vergleich der beiden Diagramme:

Im Siedediagramm nähert sich die Temperatur einem Punkt, bei dem sie im weiteren Verlauf des Siedens konstant bleibt.

Im Schmelz- und Erstarrungsdiagramm schneiden sich die beiden Kurven an einem Punkt, dem Schmelz- bzw. Erstarrungspunkt. In beiden Kurven gibt es einen zeitlich kleinen Bereich, in dem die Temperatur sich nicht ändert. Beim Schmelzvorgang muss erst alle Substanz in der Probe geschmolzen sein, bevor die Temperatur trotz stetiger Wärmezufuhr weiter steigt. Im Erstarrungsvorgang wird nach Erreichen des Erstarrungspunktes Schmelzwärme abgegeben, so dass die Temperatur trotz stetiger Wärmeabgabe in die Umgebung für kurze Zeit nahezu konstant bleibt.

update: 02.12.20                                           zurück      zur Hauptseite