Chemie – Klasse 7 – Trennen von Stoffgemischen

Der Experimentierwagen steht ebenfalls im Raum. Das sich nun abspielende Szenario ist dem Fachlehrer bereits bekannt. Weitere Anweisungen sind nicht notwendig. Die selbstständige Gruppenbildung wird vom ihm zwar noch kritisch beäugt, verläuft aber ohne nennenswerte verbale Auseinander-setzungen. Gut so.
Im Mittelpunkt stehen zwei zentrale Arbeitsverfahren des Chemieunterrichts: Das Experimentieren und Protokollieren. Ersteres liegt deutlich im Trend und fällt dem Schüler erfahrungsgemäß leichter, die Qualität der Protokolle nimmt aber exponentiell zu. Ja, auch im Chemieunterricht muss tatsächlich der Füller/Kugelschreiber bewegt werden.Der Anfangsunterricht in Chemie ist stark auf diese Tätigkeiten ausgerichtet und dient dem Gewinnen von notwendigen motorischen Fertigkeiten sowie dem korrekten Umgang mit Laborgeräten und Chemikalien. Chemikalien? Fehlanzeige … in der Stunde soll ein Stoffgemisch bestehend aus Ostseesand, Kochsalz und Styropor aufgetrennt werden. Es wird in Graal-Müritz wohl kaum einen Schüler geben, der diese drei Komponenten noch nie zu Gesicht bekommen hat. Nichts Unbekanntes also.
Die Reinstoffe sind dem Lehrer zu präsentieren und im Protokoll die genutzten Trennverfahren zu fixieren. Der Unterricht beginnt und die Aufgabenstellung wird kurz erläutert und Fragen beantwortet. Von nun an wird es sowohl für Schüler als auch Lehrer spannend. Das Motto lautet, viele Wege führen nach Rom. Es gibt keinen ultimativen Lösungsweg.
In den einzelnen Gruppen wird diskutiert und die Vorgehensweise besprochen. Die Hefter werden zu Rate gezogen. Diese Funktion erweist sich bei Schülern, die hier und da ein Tafelbild ins Heft übernommen haben, als außerordentlich hilfreich. Wer hätte das gedacht. Die Protokolle werden vorbereitet und einzelne Geräte zu den Tischgruppen gebracht. Damit nicht die gesamte Klasse 7 im Raum auf Achse ist, wurde vereinbart, dass nur ein Schüler pro Gruppe die notwendigen Laborgeräte vom Experimentierwagen holt. Auf diese Weise entsteht eine angenehme Arbeitsatmosphäre, die der Fachlehrer mit leuchtenden Augen zur Kenntnis nimmt. „Zuerst einmal Wasser hinzufügen…“ klingt es aus der einen Ecke, „Wir müssen auf jeden Fall filtrieren.“ aus der Anderen. Richtig. Mehrere Gruppen füllen Wasser ins Reagenzglas. Das Styropor schwimmt nun oben. Die Dichte scheint geringer. Jetzt wird der Glastrichter mit einem Filterpapier ausgestattet. Wie ging das nochmal mit dem Filterpapier? Zweimal falten und dann?
Die einzelnen Gruppen unterstützen sich und auch dieses Problem wird überwunden. Das Filterpapier sitzt vorschriftsmäßig im Glastrichter. Das Wasser wird in den Glastrichter gegossen und schon besteht der Filterrückstand aus dem Styropor. Der Sand bleibt im Reagenzglas zurück. Gleich zwei Stoffe wurden sauber getrennt. Durch das Abgießen des Wassers (Dekantieren) und dem anschließenden Filtrieren konnten dem Stoffgemisch gleich zwei Reinstoffe entlockt werden. Die Durchführung und entsprechende Beobachtung wird im Protokoll festgehalten. Dem Fachlehrer fällt es zwar schwer sich zurück-zuhalten, denn am liebsten würde er mit experimentieren, schafft es aber sich im Zaum zu halten. Also weiter beobachten. Wie bekommt man nun das gelöste Kochsalz aus dem Wasser? Diese Frage beschäftigt im letzten Teil der Stunde die rauchenden Köpfe. Der Lehrer will doch tatsächlich alle Bestandteile getrennt sehen. Wieder gehen einzelne Schüler los und besorgen für die jeweiligen Tischgruppen Bunsenbrenner. Damit ist auch für den Lehrer klar, dass das Problem mit dem Kochsalz gelöst wurde. Es muss eingedampft werden. Die Siedetemperatur des Wassers ist geringer, sodass das Salz im Reagenzglas zurückbleibt. Vom Lehrer kommt das OK, dass die Gashähne freigegeben sind. Der korrekte Umgang und die Funktionsweise des Bunsenbrenners ist der Klasse 7 der Greenhouse School bestens bekannt. Trotzdem wird der Fachlehrer jetzt etwas nervöser. Nun ist höchste Konzentration gefragt. Es müssen 18 Schüler im Auge behalten werden.
Einzelne Schüler beginnen das mit der Kochsalzlösung gefüllte Reagenzglas in der entleuchteten Brennerflamme zu schwenken. Hier und da ein kleiner „Aufschrei“. Wasser spritzt heftig aus der Öffnung. Das nennt man in der Chemie Siedeverzug. Der Fachlehrer ist umgehend zur Stelle und zeigt nochmal die richtige Handhabung beim Eindampfen. „Mein Reagenzglas hat geknackt…“ tönt es von einer Fensterseite. „Dann schnell das Reagenzglas aus der Flamme… entgegnet der Fachlehrer.“ Es funktionierte. Wieder wurden Erfahrungen gesammelt, dass bei richtigem Umgang die Elemente beherrscht werden können. Keiner der Beteiligten kam zu Schaden. Das Wasser war verdampft und das Salz blieb einsam und allein im Reagenzglas zurück. Die geforderte Aufgabe war erfüllt. Jetzt noch schnell das Protokoll beenden und aufräumen. „Ihr habt noch 4 Minuten.“ gibt der Fachlehrer bekannt. Die Schüler sind hektisch bemüht, Ordnung zu schaffen. Verdammt kurz so eine 45-minütige Chemiestunde. Die Protokolle werden beim Fachlehrer zur Durchsicht abgegeben.
Das Resultat ist zufriedenstellend. Klasse 7 wird weiter forschen. Vielleicht entwickelt sich ja der ein oder andere Jungchemiker. Schlaue Köpfe braucht das Land.