1.1 Flammenfärbung
Lernziele
Materialien und Übungen finden Sie auf der Themenseite zu Atommodellen.
- ein Atom in verschiedenen Modellen/Schreibweisen korrekt darstellen (Bohrsches Atommodell, Energiestufenmodell, Orbitalschreibweise/Kästchenschreibweise)
- die Hundsche Regel und das Pauli-Prinzip anwenden
- den Zusammenhang zwischen der Stellung eines Elementes im PSE und seiner Elektronenkonfiguration an Beispielen erläutern
- das Energiestufenmodell am experimentellen Beispiel erläutern
Aufgabe
- Führe das Experiment durch. Protokolliere deine Beobachtungen. (6 BE)
Individuelle Aufgaben: Bearbeitet in Lerngruppen jeweils unterschiedliche Teilaufgaben bzw. Elemente, soweit möglich.
- Erläutere die Entstehung der Flammenfärbung an einer beschrifteten Skizze des Energiestufenmodells eines Atoms der folgenden Elemente: Kalium, Calcium oder Strontium. (6 BE Skizze, 4 BE Erläuterung)
- Notiere die Elektronenkonfiguration eines der folgenden Elemente in Kästchenschreibweise und verkürzter Schreibweise: Yttrium, Zirconium, Indium, Zinn, Antimon, Tellur, Iod. (4 BE)
- Das zuletzt eingebaute Elektron eines Atoms ist durch nachfolgende Quantenzahlen definiert. Gib an, um welches chemische Element es sich handelt. (1 BE Element, 2 BE Lösungsweg)
- n=3, l=2, m=+2, s=-1/2
- n=4, l=2, m=+2, s=-1/2
- n=4, l=2, m=-2, s=+1/2
- n=4, l=1, m=0, s=+1/2
- n=5, l=1, m=0, s=-1/2
insgesamt 23 BE
Geräte und Chemikalien
- Alkalimetall- und Erdalkalimetallchloride: LiCl, NaCl, KCl, CaCl2, SrCl2, BaCl2
- destilliertes Wasser
- Tüpfelplatte
- Spatel
- Magnesiastäbchen
- Tiegelzange oder Reagenzglashalter
- Brenner
- Schutzbrille
Durchführung
- Fülle mit einem sauberen Spatel je eine kleine Spatelspitze jedes Salzes in eine Vertiefung der Tüpfelplatte.
- Löse die Salze in wenig destilliertem Wasser. Achte darauf, dass dabei unterschiedliche Salze bzw. Lösungen nicht vermischt werden.
- Glühe ein Ende eines Magnesiastäbchens mindestens 30 Sekunden in der Brennerflamme aus.
- Tauche nun das Magnesiastäbchen in die zu untersuchende Probe.
- Halte nun das Ende mit der Probe in die Brennerflamme und beobachte.
- Wiederhole Schritte 3 bis 5 für die anderen Proben.
Entsorgung
Bariumchlorid ist giftig. Deshalb müssen Reste im Kanister für Schwermetalle entsorgt werden.
Die Geräte können anschließend gefahrlos im Waschbecken mit sauberem Wasser gespült werden.