Dr. Anja Dombrowski Eigenschaften der Alkane · 1 Materialaufstellung und Hinweise Allgemeine Hinweise Das Experimentiermaterial sollte an festen Plätzen ausliegen. Für einen mobilen

Dr. Anja Dombrowski

Eigenschaften derAlkaneHandlungsorientierter Chemieunterricht an Stationen

Anja Dombrowski

Sekundarstufe I

Downloadauszug

aus dem Originaltitel:

Anja Dombrow

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aaus dem Originaltittel:

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Eigenschaften der Alkane

Handlungsorientierter Chemie-unterricht an Stationen

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1

Materialaufstellung und Hinweise

Allgemeine Hinweise

Das Experimentiermaterial sollte an festen Plätzen ausliegen. Für einen mobilen Einsatz an den Schülertischen ist die Verwendung von Materialkörbchen, in denen sich das benötigte Material be-findet, empfehlenswert.

Die verwendeten Chemikalien sind ordnungsgemäß zu entsorgen. Es empfiehlt sich, entsprechende Sammelbehälter passend gekennzeichnet gut sichtbar aufzustellen und die Lernenden darauf hinzu-weisen.

Da sich die Lernenden einen wichtigen Bereich der organischen Chemie eigenständig aneignen sol-len, empfiehlt sich das Führen eines Labortagebuchs, in dem für jede Station kurze Anmerkungen zu folgenden Impulsen notiert werden:

An dieser Station habe ich gelernt, …

Mir ist noch nicht klar, …

Mich würde zusätzlich interessieren, …

Das Labortagebuch bleibt in der Schule und kann von der Lehrkraft eingesehen werden.

Die Seiten 2 bis 13 sind in entsprechender Anzahl zu vervielfältigen und den Schülern bereitzulegen. Als Möglichkeit zur Selbstkontrolle können Lösungsseiten erstellt werden.

S. 2 Station 1 Schmelz- und Siedetemperaturen: rote und blaue StifteS. 4 Station 2 Entflammbarkeit: 2 Porzellantiegel, Holzstab, Streichhölzer / Feuerzeug,

Becherglas 200 ml, Tiegelzange (jeweils für jedes Team), Heptan, Paraffinöl (hoher Siedetemperaturbereich), heißes Wasser

S. 6 Station 3 Viskosität: 3 Reagenzgläser, Reagenzglasgestell, 3 kleine Stahlkugeln, Magnet, Stoppuhr, Pinzette (jeweils für jedes Team), Heptan, Decan, Paraffinöl (dickflüssig)

S. 8 Station 4 Löslichkeit: 3 Reagenzgläser, Reagenzglasgestell, 3 Stopfen, Tropfpipette (jeweils für jedes Team), Heptan, Paraffinöl, Salatöl, Wasser

S. 10 Station 5 Dichte: Reagenzglas, Stopfen, Tropfpipette, Messzylinder 10 ml, Waage, Pipette (jeweils für jedes Team), Paraffinöl, Wasser

S. 12 Station 6 Die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen: Porzellanschale, 3 Porzellantiegel, Pipette, Tiegelzange, Gasbrenner, Streichhölzer / Feuerzeug (jeweils für jedes Team), Heptan, Methan (Brennergas), Paraffin (Kerze)

S. 13 Lernzielkontrolle

Eigenschaften der Alkane

S. 10

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e Schmelz- und Siedetemperaturen (1)

Name:Station 1

Aufgabe 1

a) Trage sowohl die Schmelztemperatur (rot) als auch die Siedetemperatur (blau) der ersten zehn Alkane in das Koordinatensystem ein.

C-Atome Name Summenformel Schmelztemp. (°C) Siedetemp. (°C)

1 Methan CH4 – 182 – 161

2 Ethan C2H6 – 183 – 88

3 Propan C3H8 – 186 – 42

4 Butan C4H10 – 135 – 1

5 Pentan C5H12 – 129 36

6 Hexan C6H14 – 94 68

7 Heptan C7H16 – 90 98

8 Octan C8H18 – 56 126

9 Nonan C9H20 – 53 150

10 Decan C10H22 – 30 174

… … … … …

16 Hexadecan C16H34 18 287

17 Heptadecan C17H36 22 302

T/ °C

AnzahlC-Atome

200

150

100

50

01 2 3 4 5 6 7 8 9 10

– 50

– 100

– 150

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b) Beschreibe den Zusammenhang zwischen den Siede- bzw. Schmelztemperaturen und der Länge der Kohlenstoffkette im Alkanmolekül.

Aufgabe 2

Gib für die in der Tabelle (Aufgabe 1) genannten Alkane an, in welchem Aggregatzustand sie bei Zim-mertemperatur (20 °C) vorliegen.

Aggregatzustand Alkane

gasförmig

flüssig

fest

Aufgabe 3

Bringe die folgenden Sätze in die richtige Reihenfolge. Ergänze dazu die entsprechende Nummerie-rung in den Kästchen.

Die Schmelz- und Siedetemperaturen sind daher umso größer, je länger die Kohlenstoffketten in einem Molekül sind.

Zwischen den Molekülen eines Stoffes bestehen Anziehungskräfte, deren Stärke von der Mole-külmasse und der Moleküloberfläche abhängt.

Beim Schmelzen bzw. beim Verdampfen muss Energie zugeführt werden, um die Anziehungs-kräfte zwischen den Molekülen zu lockern bzw. zu überwinden.

Diese Anziehungskräfte zwischen den Alkanmolekülen nehmen mit wachsender Kettenlänge (also auch steigender Oberfläche der Moleküle) zu.

Schmelz- und Siedetemperaturen (2)

Name:Station 1

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Versuch

Achtung: Im Abzug arbeiten!

Aufgabe 1 Notiert eure Beobachtungen.

Aufgabe 2 Die Erklärung für deine Beobachtungen findet ihr, wenn ihr die Wörter in folgenden Sätzen in die richtige Reihenfolge bringt.

Erklärung:

1. sind – brennbar – Alkane.

2. Zustand – gasförmigem – Sie – in – entzünden – sich – lassen – nur.

Material Chemikalien

2 Porzellantiegel Holzstab Streichhölzer / Feuerzeug Becherglas 200 mlTiegelzange

Heptan

Paraffinöl (hoher Siedetemperaturbereich)heißes Wasser

Durchführung

a) Gebt 2 ml Heptan bzw. Paraffinöl in jeweils einen Porzellantiegel. b) Versucht, beide Flüssigkeiten zu entzünden, indem ihr einen brennenden Holzspan von

oben der Flüssigkeitsoberfläche nähert.c) Der Tiegel, dessen Inhalt sich so nicht entzünden lässt, wird mit der Tiegelzange in ein

Becherglas mit heißem Wasser gehalten. Achtung: Nicht ganz eintauchen – der Inhalt soll nur erwärmt werden!

d) Versucht erneut, wie oben beschrieben, die Flüssigkeit zu entzünden.

Entflammbarkeit (1)

Name:Station 2

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3. ausreichend – muss – bilden – Gas – große Menge – also – oder – durch Verdampfen – sich – Über der – Verdunsten – Flüssigkeit – eine.

4. hat – niedrige – Benzin – eine – Siedetemperatur.

5. Es – schon – Zimmertemperatur – bei – verdunstet – stark.

6. sagt, – leichtflüchtig – es – ist – Man.

7. Paraffinöl – um – muss man – über der Flüssigkeit – zu – erwärmen, – brennbare Gase – erhalten – genügend.

8. Alkane – unterschiedliche – haben – Flammtemperaturen.

Die Flammtemperatur ist die niedrigste Temperatur einer Flüssigkeit, bei der sich eine ausreichend große Menge Gas entwickelt, die mit Luft ein entzündbares Gemisch bildet.

Entflammbarkeit (2)

Name:Station 2

nterschiedli he –

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– ist – Man.

stark.

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Versuch

Aufgabe 1

Notiert eure Messergebnisse in der Tabelle.

Heptan Decan Paraffinöl

C-Atome 7 10 18 – 32

Zeit in s


3 Reagenzgläser Reagenzglasgestell 3 kleine Stahlkugeln Magnet Stoppuhr Pinzette

Heptan

Decan

Paraffinöl (dickflüssig)

Durchführung

a) Füllt je ein Reagenzglas etwa 10 cm hoch mit Heptan, Decan und Paraffinöl. Achtung: Die Füllhöhen müssen gleich sein.

b) Lasst aus Höhe der Reagenzglasöffnung eine Kugel in das Reagenzglas fallen. c) Messt die Zeit, bis die Kugel am Boden des Reagenzglases ankommt.

Streicht mit dem Magneten von unten nach oben außen an der Reagenzglaswand entlang. So bekommt ihr die Kugel wieder aus der Flüssigkeit.

Viskosität (1)

Name:Station 3

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Aufgabe 2: Ergänzt die Lücken im Text mit folgenden Begriffen.

Ergebnis:

Je dickflüssiger die Flüssigkeiten sind, desto braucht die Kugel, um auf den

Boden zu sinken.

Das Fließverhalten einer Flüssigkeit bezeichnet man als Viskosität. Paraffinöl ist dickflüssig, es hat

also eine hohe . Feuerzeugbenzin ist dagegen dünnflüssig. Es hat eine

Viskosität.

Die Viskosität der Alkane ist abhän gig von der . Grund für die-

ses Verhalten sind Anziehungskräfte

zwischen den Molekülen. Man nennt

diese zwischenmolekularen Kräfte

auch Van-der-Waals-Kräfte (siehe

Abbildung).

Beim Fließen gleiten die des Stoffes aneinander vorbei. Je länger die

Kohlenstoffketten der Alkanmoleküle sind, desto größer sind auch die Oberflächen der Moleküle

und umso größer sind auch die zwischen den Molekülen.

Die Moleküle gleiten umso schwerer aneinander vorbei, je die zwischen-

molekularen Anziehungskräfte sind. Die Anziehungskräfte sind umso stärker, je

die Kohlenstoffketten im Molekül sind. Die flüssigen Alkane werden daher von Pentan an immer zäh-

flüssiger, bis sie schließlich als Feststoffe vorliegen (ab Heptadecan C17H36).

Viskosität (2)

Name:Station 3

Moleküle länger

Kettenlängelänger

Anziehungskräfteniedrige

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Versuch

Aufgabe 1 Führt die drei Versuche durch und haltet eure Beobachtungen in der Tabelle fest. Versucht, eure Beobachtungen zu deuten. Leitfrage: Ist Heptan in dem jeweiligen Lösungsmittel löslich?

Versuch Beobachtung Deutung

Heptan in Paraffinöl

Heptan in Salatöl

Heptan in Wasser


3 Reagenzgläser Reagenzglasgestell 3 Stopfen Tropfpipette

Heptan

ParaffinölSalatöl Wasser

Durchführung

a) Füllt je ein Reagenzglas mit Paraffinöl, Salatöl bzw. Wasser. Tropft dann in jedes Reagenzglas eine Pipettenfüllung Heptan. Beobachtet.

b) Nun verschließt ihr die Reagenzgläser mit einem Stopfen und schüttelt gut. Beobachtet.c) Lasst die Reagenzgläser eine Weile stehen. Beobachtet.

Löslichkeit (1)

Name:Station 4

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Aufgabe 2 Ergänzt basierend auf euren Beobachtungen und Deutungen aus Aufgabe 1 folgenden Lückentext sinnvoll.

Ergebnis:

Alkane sind in und löslich und

in nicht löslich. Wasserlösliche Stoffe bezeichnet man auch als

hydrophil (wasserfreundlich), fettlösliche Stoffe als lipophil (fettfreundlich). Alkane sind demnach

.

Die Löslichkeit eines Stoffes hängt von der Polarität seiner Moleküle ab. Wasser ist ein polares

Lösungsmittel, Salatöl ist ein unpolares Lösungsmittel. Alkane sind unpolare Moleküle.

Generell gilt: Ähnliches löst sich in Ähnlichem. Alkane lösen sich also gut in Salatöl und anderen

Lösungsmitteln, z. B. anderen Alkanen.

Aufgabe 3 Ein leckerer Salat mit Essig-Öl-Dressing oder doch lieber die fetten Pommes rot-weiß? Beides wird problematisch, wenn ein Teil davon statt im Magen auf der Kleidung landet. Die Fettflecken müssen möglichst sofort behandelt werden. Zur Verfügung stehen Wasser, Zitronensaft, Feuerzeugbenzin und Bleichmittel.

Wofür würdest du dich entscheiden? Begründe.

Löslichkeit (2)

Name:Station 4

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Versuch 1

Aufgabe 1 Notiert eure Beobachtungen. Fertigt zu jeder Beobachtung eine Skizze an.

1.

2.

3.

Aufgabe 2

Wie verhält sich die Dichte von Paraffinöl im Vergleich zur Dichte von Wasser (1 g / cm3)?


1 Reagenzglas 1 Stopfen 1 Tropfpipette

ParaffinölWasser

Durchführung

a) Füllt in das Reagenzglas etwa 3 cm hoch Wasser. Gebt vorsichtig und langsam eine Pipetten-füllung Paraffinöl in das Reagenzglas dazu. Beobachtet.

b) Verschließt das Reagenzglas mit dem Stopfen und schüttlelt es gut. Beobachtet.c) Wartet ein paar Minuten und beobachtet, ob sich etwas verändert.

Dichte (1)

Name:Station 5

2.

jeder Beobach ung ein

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Versuch 2

Aufgabe 3

Berechnet in zwei Schritten die Dichte des Paraffinöls.

1. Schritt: Berechnet die Masse des Paraffinöls.

Masse gefüllter Messzylinder – Masse leerer Messzylinder = Masse Paraffinöl

g – g = g

2. Schritt: Berechnet nun die Dichte von Paraffin:

Dichte = Masse : Volumen = : =

Aufgabe 4

Vergleicht die Ergebnisse der beiden Versuche. War eure Schlussfolgerung aus Versuch 1 richtig? Falls nicht, erklärt, woran das gelegen hat.


1 Messzylinder 10 ml Waage 1 Pipette

Paraffinöl

Durchführung

a) Wiegt den leeren Messzylinder. Masse: g

b) Füllt mit der Pipette 10 ml Paraffinöl in den Messzylinder.

c) Wiegt den gefüllten Messzylinder. Masse: g

Dichte (2)

Name:Station 5

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Versuch 1

Aufgabe 1 Notiert eure Beobachtungen.

Aufgabe 2

Formuliert die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Methan.

Methan + Sauerstoff ® Kohlenstoffdioxid + Wasser

+ +

Formuliert die Reaktionsgleichung für die Verbrennung von Heptan.

Heptan + Sauerstoff ® Kohlenstoffdioxid + Wasser

+ +

Ergebnis: Um ein Molekül eines Alkans vollständig zu verbrennen, benötigt man mit steigender Ket-tenlänge eine immer größer werdende Anzahl an Sauerstoffmolekülen.

Bei gleichem Sauerstoffangebot (Luftzufuhr) findet mit steigender Kettenlänge eine zunehmend unvollständige Verbrennung statt, bei der neben Wasser und Kohlenstoffdioxid auch Kohlenstoff-monoxid (CO) und Kohlenstoff (C) in Form von Ruß entstehen können. Die gelbe Flamme entsteht durch glühenden Kohlenstoff, der im Inneren der Flamme nicht verbrannt werden kann, sondern erst am Flammenrand mit Sauerstoff zu Kohlenstoffmonoxid oder Kohlenstoff-dioxid reagieren kann.


1 Porzellanschale 3 Porzellantiegel1 Pipette 1 TiegelzangeGasbrennerStreichhölzer / Feuerzeug

Heptan

Methan (Brennergas), Paraffin (Kerze)

Durchführung

a) Stellt den Gasbrenner, die Porzellanschale und die Kerze mit ausreichend Abstand nebenei-nander.

b) Gebt mit der Pipette etwas Heptan in eine Porzellanschale. c) Entzündet den Gasbrenner, das Heptan und die Paraffinkerze.d) Haltet jeweils einen Porzellantiegel mit dem Boden in die Brennerflamme. e) Beobachtet jeweils die Flammenfarbe und die Veränderungen am Boden des Porzellantiegels.

Die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen

Name:Station 6

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1. In welchem Aggregatzustand liegt Nonan bei Zimmertemperatur vor? (1 Punkt)

2. Hexan hat eine Siedetemperatur von 69 °C. 2,2-Dimethylbutan ist isomer zu n-Hexan. Stelle eine begründete Vermutung zur Siedetemperatur dieses Stoffes auf. (2 Punkte)

3. Beim Transport von Erdöl auf dem Seeweg kann es zu Tankerunfällen kommen. Tritt dabei Erdöl in größeren Mengen aus, bilden sich sogenannte Ölteppiche. Welche Rolle spielen dabei die Stoffeigenschaften Dichte und Löslichkeit? (2 Punkte)

4. An der Tankstelle sind Rauchen und offenes Feuer verboten. Begründe. (2 Punkte)

5. Erläutere den Zusammenhang zwischen Viskosität und Kettenlänge der Alkane. (2 Punkte)

6. Die Abbildung zeigt das experimentelle Ergebnis eines Versuchs zur Löslichkeit von Benzin in Wasser bzw. in Öl. Beschrifte die Abbildung. (2 Punkte)

7. Zähflüssiges Paraffinöl verbrennt mit gelber stark rußender Flamme. Die rauschende Flamme eines Gasbrenners hingegen ist fast farblos und rußt nicht. Erkläre den Unterschied. (2 Punkte)

Gesamtpunktzahl: 13 Punkte erreicht: Punkte

Lernzielkontrolle: Eigenschaften der Alkane

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1 a)

b) Die Schmelz- und Siedetemperaturen nehmen zu, je länger die Kohlenstoffkette wird. Die Zunahme ist nicht linear.

2) Aggregatzustand Alkane

gasförmig Methan, Ethan, Propan, Butanflüssig Alkane von Pentan bis Hexadecan

fest Alkane ab Heptadecan

3) 4 Die Schmelz- und Siedetemperaturen sind daher umso größer, je länger die Kohlenstoffketten in einem Molekül sind.

1 Zwischen den Molekülen eines Stoffes bestehen Anziehungskräfte, deren Stärke von der Molekül-masse und der Moleküloberfläche abhängt.

3 Beim Schmelzen bzw. beim Verdampfen muss Energie zugeführt werden, um die Anziehungskräfte zwischen den Molekülen zu lockern bzw. zu überwinden.

2 Diese Anziehungskräfte zwischen den Alkanmolekülen nehmen mit wachsender Kettenlänge (also auch steigender Oberfläche der Moleküle) zu.

Station 1: Schmelz- und Siedetemperaturen Seiten 2 / 3

T/ °C

AnzahlC-Atome

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01 2 3 4 5 6 7 8 9 10

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– 100

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1) Das Heptan lässt sich entzünden, sobald man von oben nahe an die Flüssigkeitsoberfläche kommt. Paraffinöl hingegen lässt sich so nicht entzünden. Es muss zuerst erwärmt werden.

2) 1. Alkane sind brennbar. 2. Sie lassen sich nur in gasförmigem Zustand entzünden. 3. Über der Flüssigkeit muss sich also durch Verdampfen oder Verdunsten eine ausreichend große Menge

Gas bilden. 4. Benzin hat eine niedrige Siedetemperatur. 5. Es verdunstet schon bei Zimmertemperatur stark. 6. Man sagt, es ist leichtflüchtig. 7. Paraffinöl muss man erwärmen, um über der Flüssigkeit genügend brennbare Gase zu erhalten. 8. Alkane haben unterschiedliche Flammtemperaturen.

Station 2: Entflammbarkeit Seiten 4 / 5

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1) Hinweis: Die gemessenen Zeiten sind je nach verwendeten Geräten und Chemikalien unterschiedlich. Auf jeden Fall kommt bei Heptan die Kugel zuerst auf dem Boden auf, bei Paraffinöl dauert es am längsten.

Heptan Decan Paraffinöl

C-Atome 7 10 18 – 32

Zeit in s kürzeste Dauer mittlere Dauer längste Dauer

2) länger – Viskosität – niedrige – Kettenlänge – Moleküle – Anziehungskräfte – größer – länger

Station 3: Viskosität Seiten 6 / 7

1) 1. Das Paraffinöl bildet eine Schicht auf dem Wasser.

2. Die Flüssigkeit wird leicht trüb durch die Durchmischung der beiden Flüssigkeiten.

3. Die Flüssigkeiten haben sich wieder getrennt und bilden zwei deutliche Phasen.

2) Da das Paraffinöl auf dem Wasser schwimmt, muss es eine geringere Dichte als 1 g / cm3 haben.

3) Mögliche Lösung: Paraffin hat eine Dichte von 0,81– 0,89 g / cm3. Es hat auf jeden Fall eine geringere Dichte als Wasser mit 1 g / cm3. Daher schwimmt es auf dem Wasser.

Station 5: Dichte Seiten 10 / 11

1) Methan verbrennt mit farbloser bis leicht blauer Flamme, Heptan und Paraffin jeweils mit gelber Flamme. Am Porzellantiegel schlägt sich bei Heptan und Paraffin schwarzer Ruß nieder. Die Flamme von Paraffin rußt stärker als die von Heptan.

2) Verbrennung von Methan: Methan + Sauerstoff ® Kohlenstoffdioxid + Wasser CH4 + 2 O2 ® CO2 + 2 H2O

Verbrennung von Heptan: Heptan + Sauerstoff ® Kohlenstoffdioxid + Wasser C7H16 + 11 O2 ® 7 CO2 + 8 H2O

Station 6: Die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen Seite 12

1)

2) Salatöl – Paraffinöl – Wasser – lipophil – unpolaren

3) Da das Dressing Öl enthält, ist Wasser kein geeignetes Lösungsmittel. Feuerzeugbenzin ist ein unpolares Lösungsmittel und damit geeignet, da Öl auch zu den unpolaren Flüssigkeiten gehört.

Station 4: Löslichkeit Seiten 8 / 9

Versuch Beobachtung Deutung

Heptan in ParaffinölDie Flüssigkeit sieht

einheitlich aus.Heptan ist in Paraffinöl löslich.

Heptan in SalatölDie Flüssigkeit sieht

einheitlich aus.Heptan ist in Salatöl löslich.

Heptan in WasserEs bilden sich zwei Phasen.

Heptan schwimmt auf Wasser.Heptan ist nicht in Wasser löslich.

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1. flüssig

2. Die Siedetemperatur liegt niedriger als bei n-Hexan, da die Van-der-Waals-Kräfte zwischen verzweigten Molekülen geringer sind als zwischen unverzweigten Molekülen gleicher Masse.

3. Erdöl ist in Wasser nicht löslich. Zudem besitzt es eine geringere Dichte als Wasser und bildet deshalb eine Schicht auf dem Wasser.

4. Benzin hat einen niedrigen Siedetemperaturbereich und verdampft leicht. Benzindämpfe sind brennbar und lassen sich aufgrund des niedrigen Flammpunkts bereits bei Temperaturen unterhalb von 20 °C entzünden.

5. Die Zähflüssigkeit (Viskosität) steigt bei den Alkanen mit zunehmender Kettenlänge. Dies liegt an den zwischenmolekularen Anziehungskräften (Van-der-Waals-Kräfte), die umso größer sind, je länger die Kohlenstoffkette ist.

6.

Benzin

Lösung ausBenzin + Öl Wasser

7. Das Brennergas besteht aus Methan und Propan, die fast vollständig verbrennen können. Paraffin besteht aus langkettigeren Kohlenwasserstoffen, bei denen als Reaktionsprodukt einer unvollständigen Verbren-nung Kohlenstoff übrig bleibt, der für die gelbe Flamme verantwortlich ist und als Ruß übrig bleibt.

Lernzielkontrolle: Eigenschaften der Alkane

Station 1: Die Entstehung von Erdöl und Erdgas

Seite 13

Seite 38

Die Entstehung von Erdöl und Erdgas ist für die Wissenschaft

bis heute nicht vollständig geklärt. Man geht davon aus,

dass vor vielen Millionen Jahren tierisches und pflanz-

liches Plankton (Kleinst-lebewesen im Meer) nach dem

Absterben auf den Meeres-grund absanken.

In dieser sauerstoff- armen Umgebung

wurden sie zunächst von anaeroben (ohne Sauer-stoff lebenden) Bakterien zer-

setzt und es bildete sich Faulschlamm, der durch die

natürlichen Ablage- rungsvorgänge im

Meer von Lehm- und Tonschichten überlagert wurde.

Dieser Faulschlamm gelangte durch

Erdbewegungen in tiefere Schichten, wo die weitere

Umwandlung bei hohem Druck und hohen Temperaturen

stattfand.

Das gebildete Erdöl sammelte sich in den Poren der Sediment-

gesteine und wanderte im Laufe der Zeit nach oben,

bis es auf eine undurchlässige

Gesteinsschicht traf.

Unterhalb dieser Schicht reicherte sich das Erdöl an.

So entstanden die Erdöl- lagerstätten. Die ältesten

Erdölvorkommen sind vor ungefähr 500 Millionen

Jahren entstanden.

Neben den flüssigen Kohlenwasserstoff-

Verbindungen bildeten sich auch gasförmige

Produkte. Dieses Erdgas befindet sich oft in großen Gasblasen oberhalb von

Erdöllagerstätten oder in eigenständigen

Lagerstätten in porösen Gesteinen.

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1. Durchführung (Tätigkeitsbeschreibung)

a) Gebt 2 ml Heptan bzw. Paraffinöl in jeweils einen Porzellantiegel. b) Versucht, beide Flüssigkeiten zu entzünden, indem ihr einen brennenden Holzspan von oben der Flüssig-

keitsoberfläche nähert. c) Der Tiegel, dessen Inhalt sich so nicht entzünden lässt, wird mit der Tiegelzange in ein Becherglas mit

heißem Wasser gehalten. Achtung: Nicht ganz eintauchen – der Inhalt soll nur erwärmt werden!

d) Versucht erneut, wie oben beschrieben, die Flüssigkeit zu entzünden.

2. Einstufung der Gefahrstoffe

Stoffbezeichnung Signalwort Piktogramme H-Sätze EUH-

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P331 P302 + P352 P403 + P235

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3. Gefahrenabschätzung

Gefahren Ja Nein Sonstige Gefahren und Hinweise

durch Einatmen a) Heptan kann bei Verschlucken und Eindringen in die Atemwege tödlich sein. Heptan kann Schläfrigkeit und Benommenheit verur-sachen.

b) Paraffinöl überprüfen. Es gibt Paraffinöle, die nach GHS Gefahr-stoffe sind.

durch Hautkontakt

Brandgefahr

Explosionsgefahr

4. Substitution von Gefahrstoffen

Nein Ja

5. Entsorgung

Reste in das Sammelgefäß „Organische Lösungsmittel“ geben.

6. Schutzmaßnahmen

Mindest standards

TRGS 500

Schutzbrille Schutzhand-schuhe

Abzug geschlossenes System

Lüftungs-maß nahmen

Brandschutz-maßnahmen

Weitere Maßnahmen:

7. Sonstiges

Gefahrenhinweise – H-Sätze

H225 Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. H304 Kann bei Verschlucken und Eindringen in die Atemwege tödlich sein. H315 Verursacht Hautreizungen. H336 Kann Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen. H410 Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung.

Ergänzende Gefahrenmerkmale – P-Sätze

Sicherheitshinweise – P-Sätze

P210 Von Hitze / Funken / offener Flamme / heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen. P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P331 Kein Erbrechen herbeiführen. P301 + P310 Bei Verschlucken: Sofort Giftinformationszentrum oder Arzt anrufen. P302 + P352 Bei Kontakt mit der Haut: Mit viel Wasser und Seife waschen. P403 + P235 Kühl an einem gut belüfteten Ort aufbewahren.

Schule: Fachlehrer / in:

Datum: Unterschrift:

Gefährdungsbeurteilung – Station 2: Entflammbarkeit Seiten 4 / 5

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a) Füllt je ein Reagenzglas etwa 10 cm hoch mit Heptan, Decan und Paraffinöl. Achtung: Die Füllhöhen müssen gleich sein.

b) Lasst aus Höhe der Reagenzglasöffnung eine Kugel in das Reagenzglas fallen. c) Messt die Zeit, bis die Kugel am Boden des Reagenzglases ankommt. Streicht mit dem Magneten von unten nach oben außen an der Reagenzglaswand entlang.

So bekommt ihr die Kugel wieder aus der Flüssigkeit.



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durch Einatmen a) Heptan kann bei Verschlucken und Eindringen in die Atemwege tödlich sein. Heptan kann Schläfrigkeit und Benommenheit verur-sachen.


c) Decan kann bei Verschlucken und Eindringen in die Atemwege tödlich sein.

durch Hautkontakt

Brandgefahr

Explosionsgefahr


Nein Ja

5. Entsorgung


6. Schutzmaßnahmen

Mindest standards

TRGS 500





Weitere Maßnahmen:

7. Sonstiges


H225 Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. H304 Kann bei Verschlucken und Eindringen in die

Atemwege tödlich sein. H315 Verursacht Hautreizungen.

H336 Kann Schläfrigkeit und Benommenheit verur-sachen.

H410 Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfri-stiger Wirkung.



P210 Von Hitze / Funken / offener Flamme / heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen.

P273 Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P331 Kein Erbrechen herbeiführen.

P301 + P310 Bei Verschlucken: Sofort Giftinforma-tionszentrum oder Arzt anrufen.

P302 + P352 Bei Kontakt mit der Haut: Mit viel Wasser und Seife waschen.

P403 + P235 Kühl an einem gut belüfteten Ort auf-bewahren.



Gefährdungsbeurteilung – Station 3: Viskosität Seiten 6 / 7

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a) Füllt je ein Reagenzglas mit Paraffinöl, Salatöl bzw. Wasser. Tropft dann in jedes Reagenzglas eine Pipettenfüllung Heptan. Beobachtet.

b) Nun verschließt ihr die Reagenzgläser mit einem Stopfen und schüttelt gut. Beobachtet. c) Lasst die Reagenzgläser eine Weile stehen. Beobachtet.



Sätze

P-Sätze AGW

in mg / m3

Heptan (n-Heptan) Gefahr

H225 H304 H315 H336 H410

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durch Einatmen a) Heptan kann bei Verschlucken und Eindringen in die Atemwege tödlich sein. Heptan kann Schläfrigkeit und Benommenheit ver-ursachen.


durch Hautkontakt

Brandgefahr

Explosionsgefahr


Nein Ja

5. Entsorgung


6. Schutzmaßnahmen

Mindest standards

TRGS 500





Weitere Maßnahmen:

7. Sonstiges








Gefährdungsbeurteilung – Station 4: Löslichkeit Seiten 8 / 9

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a) Füllt in das Reagenzglas etwa 3 cm hoch Wasser. Gebt vorsichtig und langsam eine Pipettenfüllung Paraffinöl in das Reagenzglas dazu. Beobachtet.

b) Verschließt das Reagenzglas mit dem Stopfen und schüttelt es gut. Beobachtet. c) Wartet ein paar Minuten und beobachtet, ob sich etwas verändert.



Sätze

P-Sätze AGW

in mg / m3

Paraffinöl – – – – – –



durch Einatmen Paraffinöl überprüfen. Es gibt Paraffinöle, die nach GHS Gefahrstoffe sind.

durch Hautkontakt

Brandgefahr

Explosionsgefahr


Nein Ja

5. Entsorgung


6. Schutzmaßnahmen

Mindest standards

TRGS 500





Weitere Maßnahmen:

7. Sonstiges


–



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Gefährdungsbeurteilung – Station 5: Dichte Seiten 10 / 11

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a) Stellt den Gasbrenner, die Porzellanschale und die Kerze mit ausreichend Abstand nebeneinander. b) Gebt mit der Pipette etwas Heptan in eine Porzellanschale. c) Entzündet den Gasbrenner, das Heptan und die Paraffinkerze. d) Haltet jeweils einen Porzellantiegel mit dem Boden in die Brennerflamme. e) Beobachtet jeweils die Flammenfarbe und die Veränderungen am Boden des Porzellantiegels.



Sätze

P-Sätze AGW

in mg / m3

Paraffinöl – – – – – –Heptan (n-Heptan) Gefahr

H225 H304 H315 H336 H410

– P210 P273 P301 + P310

P331P302 + P352P403 + P235

2 100



durch Einatmen Heptan kann bei Verschlucken und Eindringen in die Atemwege töd-lich sein. Heptan kann Schläfrigkeit und Benommenheit verursachen.

durch Hautkontakt

Brandgefahr

Explosionsgefahr


Nein Ja

5. Entsorgung

Reste in das Sammelgefäß „Organische Lösungsmittel“ geben. Kerzen zur wei-teren Verwendung aufheben oder in den Restmüll geben.

6. Schutzmaßnahmen

Mindest standards

TRGS 500





Weitere Maßnahmen:

7. Sonstiges








Gefährdungsbeurteilung – Station 6: Die Verbrennung von Kohlwasserstoffen

Seite 12

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Impressum

© 2015 Auer VerlagAAP Lehrerfachverlage GmbHAlle Rechte vorbehalten.

Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerberdes Werkes ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauchund den Einsatz im Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet,nicht jedoch für einen weiteren kommerziellen Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte oder fürdie Veröffentlichung im Internet oder in Intranets. Eine über den genannten Zweck hinausgehendeNutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages.

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Autor: Dr. Anja DombrowskiIllustrationen: Corina Beurenmeister, Julia Flasche, Stefan Lohr, Thorsten Trantow

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Dr. Anja Dombrowski Eigenschaften der Alkane · 1 Materialaufstellung und Hinweise Allgemeine Hinweise Das Experimentiermaterial sollte an festen Plätzen ausliegen. Für einen mobilen