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Transkript Gesetz von der Erhaltung der Masse

Guten Tag und herzlich Willkommen!

In diesem Video geht es um das Gesetz von der Erhaltung der Masse, Jahrgangsstufen 7 und 8. Das Video gehört zur Reihe chemische Reaktionen. Als Vorkenntnisse solltet ihr naturwissenschaftliche Grundkenntnisse mitbringen und eine erste Bekanntschaft mit der Chemie geschlossen haben. Ziel des Videos ist es, den Inhalt und die Bedeutung des Gesetzes zu erläutern. Der Film ist in sieben Abschnitte unterteilt: 1. Ein einfacher Versuch 2. Die Experimente der Alchimisten 3. Versuche im 18. Jahrhundert 4. Lomonosov und Lavoisier 5. Das Gestz von der Erhaltung der Masse im Schulversuch 6. Wir erklären die Verbrennungen und 7. Wo spielt das Gesetz eine Rolle?

Ein einfacher Versuch Wir befinden uns in der Vorweihnachtszeit und da kommt es mir gerade recht, diesen kleinen Versuch zu zeigen. Ich zünde ganz einfach eine Kerze an, das kennt ihr alle. Die Kerze brennt langsam ab. Es dauert zu lange um das hier zu zeigen, aber ihr wisst was am Ende geschieht: Von der brennenden Kerze bleibt nichts mehr zurück. Als Beobachter müssen wir uns nun fragen: Geht die Masse der Kerze verloren? Und wenn nicht, wo bleibt dann diese Masse?

  1. Die Experimente der Alchimisten Die Werksatt eines Alchimisten wie sie vor einigen hundert Jahren existierte, stellen wir uns heute in etwa so vor: Vom heutigen Standpunkt möchte man diese Arbeit gerne als "fröhliches Herumprobieren" bezeichnen. Eines der Ziele der Alchimisten war aus unedlen Metallen wie Blei Gold herzustellen. Ein zweites Ziel bestand darin, den Stein der Weisen zu finden, der angeblich Wunderkräfte enthalte. Obwohl die Arbeit der Alchimisten nach unseren heutigen Vorstellungen unwissenschaftlich war, erzielten sie jedoch einige schöne Ergebnisse. So wurde zum Beispiel Phosphor entdeckt. Und auch die Herstellung des Porzellans ist das Ergebis der Arbeit eines Alchemisten. Haben sich die Alchemisten mit dem Masseverlust, wie zum Beispiel beim Kerze abbrennen auseinandergesetzt? Für die meisten Alchimisten stellte sich diese Frage gar nicht.

  2. Versuche im 18. Jahrhundert Es gab schon einige im 18. Jahrhundert bekannte Verbrennungsreaktionen, die den Forschern seltsam erschienen. Beim Verbrennen von Schwefel verschwindet dieser Schwefel. Wird Kohle verbrannt, scheint auch Kohle zu "verschwinden". Verbennt man hingegen Phosphor, so erscheint es als ob  zum Phosphor noch etwas hinzukommt, er wird mehr. Die Forscher konnten siich dies alles zunächst nicht erklären. Zu ihrer Verteidigung muss man sagen, dass Mitte 18. Jahrhundert das Element Sauerstoff überhaupt noch nicht bekannt war. Die Lösung des Problems lieferten zwei berühmte Wissenschaftler.

  3. Lomonosov und Lavoisir Der russische Chemiker Lomonosov konnte Mitte des 18. Jahrhunderts aus Beobachtungen und Überlegungen schlussfolgern: Bei chemischen Reaktionen ist die Masse der reagierenden Stoffe gleich der Masse der Reaktionsprodukte. Diese Entdeckung gelang Lomonosov Mitte des 18. Jahrhunderts. Der französische Naturwissenschaftler Lavoisir führte 1789 einen berühmten Versuch vor: Zu diesem Zeitpunkt war das chemische Element Sauerstoff schon bekannt! Worin bestand dieses Experiment? Lavoisir gab in einen Kolben einen reinen Diamanten. Zusätzlich wurde der Kolben mit reinem Sauertsoff gefüllt. Dann führte Lavoisir die Verbrennung des Diamanten im reinen Sauerstoff durch. Der Diamant verschwand und Lavoisir erhielt das farblose Reaktionsprodukt. Wir wissen nicht wieviel der Kolben am Anfang und am Ende wog. Nehmen wir einmal an, Lavoisir hat 432 Gramm am Anfang gewogen, dann erhielt er für das Reaktionsprodukt mit Kolben zusammen auch 432 g. Lavoisir schlussfolgerte: Bei einer chemischen Reaktion bleibt die Gesamtmasse der beteiligten Stoffe gleich. Bevor wir es formulieren, möchten wir noch

  4. Das Gestz von der Erhaltung der Masse im Schulversuch anschauen. Auf einer Waage befinden sich auf der einen Seite Wägestücke. Auf der anderen Seite wurde eine Ampulle mit Streichhölzern aufgehängt. Die Waage befindet sich im Gleichgewicht. Mit einem Laborbrenner wird die Ampulle erhitzt und die Streichhölzer verbrennen. Nach dem Verbrennen und Abkühlen befindet sich die Waage immer noch im Gleichgewicht. Wenn die Ampulle mit Inhalt vor dem Verbrennen 27,4 g wog, so hat sie nach dem Verbrennen die gleiche Masse: 27,4 g. Und nun können wir endlich das Gesetz von der Erhaltung der Masse formulieren: Habt ihr eine Idee? Mein Vorschlag: Bei allen chemischen Reaktionen, ist die gesamte Masse der Ausgangsstoffe gleich der gesamten Masse der Reaktionsprodukte.

  5. Wir erklären die Verbrennungen Mit dem Wissen von heute können wir schreiben: Bei der Verbrennung von Schwefel findet eine Reaktion mit Sauerstoff, einem farblosen Gas statt. Es entsteht Schwefeldioxid, ein farbloses, stechend riechendes Gas. In Formelschreibwiese: S+O2 -> SO2 Die Massen links und recht des Reaktionpfeiles sind gleich. Die Masse von Schwefel und Sauerstoff zusammen ist genauso groß wie die von Schwefeldioxod. Wenn Kohlenstoff mit Sauerstoff reagiert, bildet sich Kohlenstoffdioxid, ein farbloses und geruchloses Gas. In Formelschreibweise: C+O2-> CO2 Es besteht wieder Massengleichheit. Die Masse von Kohlenstoff und Sauerstoff ergibt zusammen die Masse des Kohlenstoffdioxids. Phosphor reagiert mit Sauerstoff zu Phosphorpentoxid. Das ist ein weißer Feststoff. Die Massen von Phosphor und Sauerstoff sind zusammen genauso groß wie die Masse des Phosphotpentoxids. 

  6. Wo spielt das Gesetz eine Rolle?  Das Gesetz von der Erhaltung der Masse benötigt man immer, wenn man wissen will wie viel von einem Stoff bei einer chemischen Reaktion verbraucht oder gebildet wird. Ein Beispiel ist Benzin im Verbrennungsmotor. Die Masse von Benzin und Sauerstoff zusammen ist genauso groß wie die Masse von Kohlenstoffdioxid und Wasser.  Überlegen wir die Verbrennung von Erdgas. Die Masse von Erdgas und Sauerstoff ist genau so groß wie die Masse von Kohlenstffdioxid und Wasser. Oder die Eisengewinnung aus Eisenerz. Die Masse von Eisenerz und Kohlenstoff ist genauso groß wie die Masse von Eisen und Kohlenstoffdioxid. Oder Zucker als Nährstoff im Menschen: Die Masse von Zucker und Sauerstoff ist genauso groß wie die Masse von  Kohlenstoffdioxid und Wasser.

Ihr könnt euch nun sicher vorstellen, dass die gesamte Chemieindustrie das Gesetz von der Erhaltung der Masse benötigt. Ich danke für eure Aufmerksamkeit. Alles Gute. Bis dann. Auf wiedersehen!

Informationen zum Video
4 Kommentare
  1. 001

    Bingo.

    Von André Otto, vor mehr als einem Jahr
  2. Default

    Jetzt habe ich es verstanden

    Von Holly 2, vor mehr als einem Jahr
  3. Default

    Cool jetzt kann ichs

    Von Carsten W., vor etwa 2 Jahren
  4. Default

    Cool, hat mir sehr geholfen

    Von Filmcracker, vor fast 3 Jahren