Arbeitsauftrag 2: Schmelzen von Eiswürfeln anhand von unterschiedlichen Salzkonzentrationen

Empfohlenes Alter der Schülerinnen und Schüler: 6 – 11 Jahre oder älter

Dauer: Vorbereitung: 15 Minuten; Durchführung: 10 Minuten

Arbeitsvorgang:

Die Lösungen, welche für diese Übung verwendet werden sind ätzend. Bitte daher mit der gebotenen Vorsicht und Aufsicht über die Schülerinnen und Schüler arbeiten. Für jüngere Schülerinnen und Schüler muss die Lehrkraft den Versuch durchführen. Bei etwas älteren Schülerinnen und Schülern können diese den Versuch unter guter Aufsicht und mit Warnhinweisen durchführen.

Am Tag zuvor bereitet die Lehrerin oder der Lehrer drei verschieden hoch konzentrierte Lösungen mit Salz (Natriumchlorid) vor und friert diese ein. Die erste Lösung beträgt 20%, d. h. in 800 ml Wasser löst die Lehrerin/der Lehrer 200 g Kochsalz auf. Damit den Schülerinnen und Schüler später die Zuordnung leichter fällt, werden die Lösungen mit unterschiedlichen Lebensmittelfarben eingefärbt. Die zweite Lösung ist 10%-ig, d. h. in 900 ml Wasser werden 100 g Kochsalz gelöst und wieder mit einer anderen Lebensmittelfarbe eingefärbt als die der ersten Lösung. Die dritte Lösung enthält kein Kochsalz. Zum Färben des Wassers wird ebenfalls eine neue Farbe, als bei den vorherigen Lösungen verwendet. Die so hergestellten Lösungen werden in Eisformen oder Eistaschen gegossen und im Gefrierschrank bis zum nächsten Tag eingefroren.

Am Tag der Laborübung bereitet die Lehrerin/der Lehrer die folgenden Werkzeuge vor: drei gleich große Becher oder Gläser, ein Thermometer, ein Gerät, um die Zeit zu messen (die Schülerinnen und Schüler können ihre eigenen Geräte, wie z. B. Uhr oder Handy verwenden).

Die Lehrkraft gibt folgende Instruktion: „Bereite drei Bechergläser vor und fülle sie zur Hälfte mit Leitungswasser derselben Temperatur (die Temperatur wird mit dem Thermometer überprüft). Ich gebe jetzt gleichzeitig in jedes Becherglas einen bunten Eiswürfel. Jetzt fängst du an die Zeit zu stoppen und einzutragen, welche die Eiswürfel brauchen, um komplett geschmolzen zu sein.“ Die Schülerinnen und Schüler wissen nicht, dass es sich bei den Eiswürfeln nicht nur um gefrorenes Wasser handelt. Die Schülerinnen und Schüler stoppen die Zeit, welche die Würfel benötigen, um sich aufzulösen.