Schüler Experiment

Wärmeleitfähigkeit der Metalle

Metalle gehören einer speziellen Stoffgruppe an. Diese Stoffe stimmen in wichtigen Eigenschaften überein. Im Periodensystem der Elemente zu den Metallen. Metalle sind im Gegensatz zu Quecksilber bei Zimmertemperatur fest. Auffallende Merkmale sind die gute Formbarkeit wie auch die glänzende Oberfläche. Besonders Wärme sowie elektrischer Strom kann von Metallen perfekt geleitet werden.

Material:

  • 1 Brenner
  • 1 Stativ mit Zubehör
  • 1 Dreifuß, 1 Mineralfasernetz
  • 1 Erlenmeyerkolben
  • 150 ml Wasser
  • je 1 Stab, ca. 10 cm lang, aus Kupfer, Aluminium, Eisen, Glas und Holz
  • 2 kleine Kugeln aus Metall oder Plastik
  • Kerzenwachs
  • 1 Stoppuhr
Bringe das Wasser im Erlenmeyerkolben zum Kochen in diesem Experiment. Halte die Stäbe aus den o.g. Materialien in beliebiger Reihenfolge über die Öffnung des Erlenmeyerkolbens(Wasserdampf). Sobald du eine Erwärmung spürst, lege den Stab ab und notiere die Zeit mit der Tabelle. Sollte nach 2 Minuten keine Erwärmung zu spüren sein, legen den Stab ab.
Befestige mittels Kerzenwachs jeweils eine kleine Kugel aus Metall oder Plastik an einem Stab aus Kupfer und an einem Stab aus Eisen. Spanne die Stäbe nacheinander in die Stativ-Klemme und erwärme sie am freien Ende. Notiere die Zeiten bis zum Abfallen der Kugeln in der Tabelle.
Elektrische Leitfähigkeit der Metalle
Die meisten Metallatome besitzen wenige Außenelektronen und sind bestrebt, diese abzugeben. So werden aus Metallatomen positiv geladene Metallionen. Die abgegebenen Elektronen sind zwischen den Metallionen frei beweglich. Sie verhalten sich wie Gasteilchen und werden deshalb auch als Elektronengas bezeichnet. Die negativ geladenen Elektronen gehören allen Metallionen, umschließen diese und halten sie zusammen. Diese Form der chemischen Bindung nennt man Metallbindung.
Prüfe die elektrische Leitfähigkeit  von Kupfer, Aluminium, Eisen, Glas und Holz.
Verbinde eines der Stative , Glühlampe, Batterie, Schalter und das andere Stativ mittels Draht. Öffne den Schalter. Spanne einen der Stäbe in der Apparatur und schließe den Schalter. Prüfe die elektrische Leitfähigkeit und trage das Ergebnis in die Tabelle ein. Wiederhole in diesem Experiment den Versuch mit den anderen Stäben.