Elektronische Messwerterfassung im Chemieunterricht

Das St. Hildegardis-Gymnasium hat im Jahr 2017 mit Hilfe der Fördergelder der Firma Lanxess die Ausstattung zur digitalen Messwerterfassung mit dem System „LabQuest“ deutlich ausweiten können, sodass jetzt acht Gruppen parallel mit diesem System experimentieren können.

In der Klasse 7 bekommen die Schüler schon im Anfangsunterricht die Möglichkeit mit moderner Messwerterfassung zu arbeiten: Eine Schmelzkurve von Wasser wird mit Hilfe der „LabQuest“-Geräte und Temperaturmessfühler aufgenommen.

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Das Versuchsprotokoll wird in dieser Jahrgangsstufe noch mit Hand geschrieben. Eine der Vesuchsskizzen ist hier abgebildet.

 

Die Messkurve (ein Beispiel ist in Abb. 2 zu sehen) zeigte deutlich die waagerechten Ab-schnitte bei 0°C und 100°C, die Schmelz- und Siedetemperatur konnten im Vergleich zum klassischen Versuchsaufbau mit Alkoholthermometern wesentlich genauer bestimmt werden.

Diesen Versuch konnten wir dank der Anschaffung der Temperaturfühler und weiterer LabQuest-Geräte im Schuljahr 2017/18 neu in die Versuchsliste für Klasse 7 aufnehmen.

In der Sekundarstufe II wird schon seit dem Schuljahr 2015/16 eine Leitfähigkeitstitra-tion mit digitaler Messwerterfassung durchgeführt. Dank der Anschaffung von 6 weiteren Versuchsaufbauten kann der Versuch nun in Partnerarbeit durchgeführt werden.

Bild 4 Bild 3Die Schüler kalibrierten zunächst den Tropfenzähler, anschließend titrierten sie 0,5 ml dunklen Balsamico-Essig mit 0,1-molarer Natronlauge.

Die Schülerinnen haben Folgendes zu dem Versuch zu berichten:

„Durch den Tropfenzähler hatten wir ein über-sichtliches und genaues Wissen über die ermit-telten Werte, wodurch es uns deutlich einfacher fiel den Versuch der Leitfähigkeitstitration aus-zuwerten. Zudem war es sehr hilfreich, dass es möglich war unsere Ergebnisse auf den Com-puter zu übertragen und anschließend in einer Tabelle anzeigen zu lassen. Die einfache Bedienung war sehr zeitsparend, weswegen wir den Versuch viel intensiver miterleben durften.“

Die Auswertung der Messreihen erfolgte mit Hilfe eines Tabellenkalkulationsprogramms, der Äquivalenzpunkt wurde per Hand aus dem ausgedruckten Diagramm bestimmt.

Mit Hilfe der hier als Beispiel gezeigten Titrationskurve wurde ermittelt, dass der Säuregehalt der untersuchten Essigmarke 1% geringer ist als auf der Flasche angegeben.

Anna Heidenblut, St. Hildegardis Gymnasium, Duisburg