Sublimation und Verdunstung

Stoffe können nicht nur schmelzen und _______________, sieden und _____________, manche können auch ____________________________

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Versuch: Sublimation von Iod

Geräte und Chemikalien:     Iod, Bunsenbrenner, Vierfuß, Ceran-Platte, Erlenmeyerkolben, Uhrglas, Wasser;

Durchführung:    In einen Erlenmeyerkolben kommt eine kleine Stoffportion___________. Der Kolben wird mit einem Uhrglas bedeckt, das etwas mit Wasser gefüllt ist. Dann wird der Kolben ganz schwach auf der Ceran-Platte erwärmt.

Beobachtung: Der Erlenmeyer-Kolben füllt sich mit _______________ ___________, die im oberen Teil und unter dem Uhrglas _________________ .

_____________ Iod ist nicht zu beobachten.

Deutung:    Die Iod-Kristalle gehen direkt vom _____________ in den ________________ Zustand ( ________________________ ) und umgekehrt vom

________________ in den __________________Zustand (______________________ ) über.

Versuch: Verdunstung einer Flüssigkeit

Geräte und Chemikalien: 2 ml ____________________, Uhrglas, elektronische Waage mit digitaler Anzeige, Stoppuhr

Durchführung: 2 ml _______________________ kommen auf ein Uhrglas, dieses auf die Waagschale der elektronischen Waage. Mit der Stoppuhr wird der Massenverlust alle 30 sec gemessen.

Messwerte:

Beobachtung:    Die Flüssigkeit verdunstet innerhalb von ________ Sekunden.

Deutung:    Flüssigkeiten können in den ______________ Zustand übergehen, ohne zu _____________ . Die Zustandsänderung von ___________________

nach ___________________ unterhalb der Siedetemperatur nennt man ___________________ .

Ergänzende Angaben: Siede- und Schmelztemperaturen werden bei _____________________ (1013 hPa) gemessen und angegeben. Unter veränderten

Druckbedingungen verändern sich auch der _______________ - und der _________________________ .

Arbeitsaufträge:

1. Erstelle ein Verdunstungsdiagramm: x-Achse ist die Zeit t [s], y-Achse ist Masse m des verdunstenden Stoffes [g]

2. Welche Stoffe können ebenfalls sublimieren? ERkundige dich bei den einschlägigen Informationsquellen.

3. Wo und wann kann man in der Natur Subliamtion und Resublimation beobachten?

4. Was ist der Unterschied zwischen Verdunsten und Verdampfen?

5. In welchem Temperaturbereich kann Wasser verdunsten?

Lösungen:

Didaktischer Hinweis:

Sublimation:
Hier ist es wichtig, die Versuchsdurchführung so zu gestalten, dass die Iod-Kristalle nicht schmelzen. Natürlich gibt es auch flüssiges Iod wie flüssigen Schwefel, aber beide können eben auch sublimieren bzw. resublimieren. Die Resublimation kann man auch schön an Campfer-Kristallen zeigen.

Verdunstung:
Auch bei diesem Versuch geht es zunächst um das exakte Messen und Umsetzen der Messwerte in ein Diagramm. Wenn man den Versuch als Lehrer-Demonstrationsversuch vorführt mit einer für alle sichtbaren Uhr, dann entsteht ein regelrechter Wettbewerb um die Voraussage des nächsten Massewerts. Verbunden mit einem Temperaturmessgerät kann man demonstrieren, dass die Verdunstung Energie benötigt. Der Vorgang zieht sie aus der Umgebung, also kühlt die Umgebung ab, sog. "Verdunstungskälte".

Die Diskussion des Vorgangs erklärt den Unterschied zwischen Verdunsten und Verdampfen: Verdunsten geschieht i.d.R. bei Raumtemperatur, wobei sich diese abkühlt. Verdampfen geschieht bei mittleren bis hohen Temperaturen, die für den Phasenübergang notwendige Energie muss von außen zugeführt werden.

Ob man Ether oder 2-Methylbutan verwendet, ist im Prinzip egal, beides ist auch mit der Zeit in den hinteren Reihen riechbar.

Arbeitsaufträge

1. Diagramm: siehe oben.

2. z.B. kann auch Eis oder Campfer sublimieren.

3. Bei der Bildung und dem Verschwinden von Raureif kann man Resublimation und Sublimation beobachten.

4. Verdunsten: die für den Übergang in den Gaszustand benötigte Energie kommt aus der Umgebung des Stoffes, es entsteht deshalb "Verdunstungskälte".

Verdampfen: die für den Übergang in den Gaszustand benötigte Energie kommt aus einer speziellen Wärmequelle.

5. Wasser kann im Prinzip in einem Temperaturbereich oberhalb von 0 °C verdunsten.