Von links nach rechts: Herr Prehn, (Herr Altinay), Herr Austermann und Herr Schulz
Wir sind ein junges Team aus 4 Kolleg*innen und heißen Sie herzlich im Fachbereich Chemie willkommen!
Was ist Chemie und wie sieht der Chemieunterricht bei uns aus?
Im Chemieunterricht werden viele Phänomene und Fragen aus dem Alltag und aus der Wissenschaft erforscht und ergründet. Woher kommen wir und die Dinge, die uns umgeben? Woraus bestehen sie? Wie entstehen die Teilchen, aus denen sie aufgebaut sind? Das sind grundsätzliche Fragen nach allem Ursprung und der Vielfalt der chemischen Verbindungen. Wir betrachten das Zusammenspiel von Atomen, die sich zu Molekülen verbinden und auch wieder trennen lassen, um sich mit anderen Atomen zu neuen Stoffen zusammenzufinden. Diese Verbindungen formen uns und unsere Umwelt und sind das Kerngeschäft des Chemieunterrichts.
Chemie ist allgegenwärtig, sie umgibt uns und präsentiert uns immer neue und spannende Sachverhalte, die erforscht werden können. In diesem Zusammenhang ist es uns besonders wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler ein eigenes Interesse an solchen Fragestellungen entwickeln. Hierbei helfen ihnen Texte, Informationen und Experimente, um Phänomene zu entdecken und zu erklären.
Der Chemieunterricht beginnt in der Mittelstufe mit der Klasse 8. Hier lernen unsere Schülerinnen und Schüler selbstständig und sicher im Labor zu experimentieren, den Verlauf zu protokollieren und die Experimente auszuwerten.
In der Oberstufe bieten wir neben den Grundkursen auch einen Leistungskurs an. Fragen aus der Mittelstufe können dort vertieft werden und neue, komplexere Fragestellungen kommen hinzu. Dabei bilden die nachfolgenden Themenkomplexe die Grundlage sowohl für den Grundkurs- als auch für den Leistungskursunterricht:
- Von Atomen zu Makromolekülen – Chemie im Menschen
- Die Welt ist bunt – Chemie am Menschen
- Von chemischen Reaktionen zu Wärme und Strom
- Von der Umkehrbarkeit chemischer Reaktionen zum chemischen Gleichgewicht
Für Interessierte bietet sich unsere Chemie-AG an: jeden Donnerstag verwandelt sich das Labor zu einem Ort des kreativen Experimentierens. Von 14:30 – 16 Uhr steht es den Schülerinnen und Schülern zur Verfügung. Sie können dort ihre ganz eigenen Ideen umsetzen und ausprobieren. Zurzeit werden z.B. Filteranlagen gebaut, die das kreidehaltige Tafelwasser oder später auch anderes verschmutztes Wasser zu Trinkwasser aufbereiten sollen. Im Rahmen der Chemie-AG nehmen wir an Wettbewerben teil wie z.B. Chemkids oder Chemieolympiade. In den Fachräumen können wir uns optimal darauf vorbereiten.
Neuigkeiten und Aktivitäten des Fachbereichs
Oxalsäure im Spinat und in der roten Beete?
16.11.22 Diese Frage stellten sich die Schüler*Innen im Chemie-Leistungskurs. Die Oxalsäure, hierbei speziell die Salze der Oxalsäure, die Oxalate, sorgt dafür, dass der Zahnschmelz angegriffen wird und zusätzlich können sich Nierensteine bilden. Die gebildeten Nierensteine können schwere gesundheitliche Schäden verursachen. Daher ist es interessant herauszufinden wie viel Oxalsäure in Spinat oder rote Beete vorhanden ist. Die Menge der vorhandenen Oxalsäure verändert sich im Laufe des Reifezustandes bzw. des Erntezeitpunktes. Je später, desto mehr Oxalsäure ist vorhanden.
Die Schüler*Innen Irem, Albina, Maram, Youmna, Nadine, Ece, Gabriela und Ibrahim recherchierten zur Bestimmung der Oxalsäure mittels der sogenannten Manganometrie. Hierbei wird eine bestimmte Redoxchemie ausgenutzt, mit dessen Hilfe man die Konzentration der Oxalsäure bestimmen kann.
Zunächst musste der Spinat bzw. die rote Beete zerkleinert werden. Hierfür kam der Stabmixer zum Einsatz oder die Reibe. Der so entstandene Brei wurde mit Wasser aufgefüllt und anschließend filtriert.
Das Filtrat wurde dann mit der Maßlösung Kaliumpermanganat tropfenweise versetzt. Hierbei läuft eine Redoxreaktion ab, bei der Oxalsäure mit Permanganationen reagiert. Dieser Vorgang läuft so lange ab, bis keine Permanganationen mit der Oxalsäure reagieren können, weil keine mehr vorhanden ist. Durch den Verbrauch der Kaliumpermanganatlösung kann man dann die Konzentration der Oxalsäure berechnen.
Bericht aus dem NatLab der Freien Universität Berlin - Herstellung einer elektrochemischen Farbstoffsolarzelle
19.12.21 Die Schüler und Schülerinnen aus dem Grund- und Leistungskurs Chemie (Q3/Q1) von Herrn Prehn beschäftigten sich am 17.11.2021 mit der experimentellen Herstellung einer elektrochemischen Farbstoffsolarzelle.
Unter der Aufsicht von Tutoren des NatLabs konnten die Schüler und Schülerinnen selbstständig eine Farbstoffsolarzelle herstellen, indem sie mehrere verschiedene Experimente durchgeführt haben. Im ersten Schritt ging es darum, Titandioxid (TiO2) aus Sonnencreme zu extrahieren. Eine Titandioxidpartikelschicht ist nämlich ein wesentlicher Bestandteil der heute herzustellenden Grätzel-Zelle.
Das Titandioxid wurde aus der Sonnencreme extrahiert, indem diese mit verschiedenen Lösungsmitteln vermischt wurde und somit die organischen Stoffe von der Sonnencreme gelöst wurden. Nachdem dieser Schritt durchgeführt worden war, wurde das extrahierte Titandioxid mit Ethanol vermischt und danach in einer Zentrifuge getrennt. Dadurch entstand eine TiO2/Ethanol-Suspension.
Im Anschluss an die Extraktion des Titandioxid folgte die Fertigung der Farbstoffsolarzelle. Zuallererst musste hierfür jeweils eine Seite von zwei kleinen Glasplatten mit Zinndioxid beschichtet werden. Auf die mit Zinndioxid beschichtete Seite wurde dann die Titandioxidlösung aufgetragen. Die Lösung wurde mit Hilfe eines Föhns getrocknet und anschließend im Bunsenbrenner verkohlt. Auf diese Weise konnte die Anode hergestellt werden. Die Kathode wurde hergestellt, indem wir die unbeschichtete Seite der Glasplättchen mit Hilfe eines Bleistifts vorsichtig mit Graphit beschichtet haben. Nun hatten wir eine Kathode und eine Anode. Der Elektrolyt war eine lod/Kaliumiodid-Elektrolytlösung.
Nachdem wir nun die Farbstoffsolarzelle gefertigt haben, wurde es Zeit diese in Betrieb zunehmen. Dies taten wir, indem wir die leitenden Seiten der Glasplatten aufeinandergelegt und mit einer Büroklammer befestigt haben. Zwischen die Platten wird nun der Elektrolyt gegeben. Letztlich wird die Farbstoffsolarzelle mithilfe einer Lampe beleuchtet. Es muss eine Spannung gemessen werden, damit das Experiment erfolgreich durchgeführt worden ist. In unserem Fall haben wir eine Spannung von 166 mV gemessen, was heißt, dass das Experiment erfolgreich war.
Ahmad, Q3
Strom mit Hilfe von Gegenständen aus dem Baumarkt?
19.12.21 Die Schüler*innen des Grundkurses Chemie im dritten Semester haben sich die Frage gestellt, ob es möglich ist, Storm mit Hilfe von Gegenständen aus dem Baumarkt zu produzieren.
Anregt wurde diese Frage durch eine Szene aus der Serie Breaking Bad. In dieser Szene versuchten die beiden Protagonisten einen liegengebliebenen Van mit Hilfe von Unterlegscheiben, Kupferkabeln, Schwämmen, Plastikschalen und einer Elektrolytlösung wieder zu starten.
Hierrauf haben sich die Schüler*innen mit dem Aufbau einer galvanischen Zelle, den ablaufenden chemischen Prozessen und der Berechnung der möglichen Zellenspannung beschäftigt.
Anschließend wurden die Schüler*innen handwerklich aktiv, sie schliffen Unterlegscheiben, Kupferplatten mit Drahtbürste und Schleifpapier ab, bauten die Breaking-Bad-Batterie (siehe Abbildung 1) nach ihrem Vorbild aus der Seriensequenz auf und schlossen ein Spannungsmessgerät an.
Nach der finalen Feinjustierung konnte eine Spannung von 0,5 V- 1V gemessen werden.
Wasserstoff mit Hilfe einer Batterie und Bleistiften herstellen?
Die Schüler*innen der 8. Klassen haben sich die Frage gestellt, ob es möglich ist, mit Strom aus einer Batterie und zwei Bleistiften Wasserstoff herzustellen.
Anregt wurde diese Frage durch ein kurzes YouTube-Video und den Themenkomplex Wasserstoff als Energieträger. Während einer Recherchephase beschäftigen sich die Schüler*innen mit den Vor- und Nachteilen der Wasserstoffgewinnung durch Elektrolyse und dem Aufbau eines Hofmannschen Wasserzersetzers.
Inspiriert durch das YouTube-Video versuchten dann die Schüler*innen eine Elektrolyse (Spaltung von Wasser durch Strom) mit Hilfe einer Batterie und zwei Bleistiften in einem leicht angesäuerten Wasser durchzuführen (siehe Abbildung 2).
Die Versuchsdurchführung und die fachliche Erklärung kann man sich im Video anschauen.
Das Magnesium vor der Verbrennung
Während der Verbrennung
Das Magnesium nach der Verbrennung
Bericht aus dem NatLab der Freien Universität Berlin – Wie viel Paracetamol ist in einer Tablette?
25.09.19 Dieser Frage sind die Schüler*innen der Chemie-Leistungskurse (Q1/Q3) von Herrn Austermann und Herrn Prehn am 18. September in den Laboren des NatLab der FU Berlin experimentell nachgegangen.
Unter Anleitung von Tutoren des NatLabs konnten die Schüler*innen selbstständig den Gehalt an Paracetamol mittels einer Redoxtitration (Cerimetrie) quantitativ analysieren und mit dem auf der Packungsbeilage angegebenen Wirkstoffgehalt vergleichen.
Zunächst galt es die Paracetamol-Tablette zu mörsern und durch Zugabe von Schwefelsäure die Ausgangssubstanz unter Rückfluss zu hydrolysieren. In der Zwischenzeit waren die Schüler*innen gefragt, eine Maßlösung an Cer(IV)-Ionen herzustellen und den Urtiter zu bestimmen. Schließlich wurde die Titration der zu untersuchenden Substanz mit der Maßlösung unter Verwendung des Indikators Ferroin durchgeführt.
Durch die gemeinsame Aufstellung der Redoxgleichung und anschließendes stöchiometrisches Rechnen wurde ein Wirkstoffgehalt von 591 mg (Q1) bzw. 493 mg (Q3) Paracetamol pro Tablette ermittelt. Der erhöhte Wert gab zumindest großen Anlass zur Fehlerdiskussion. Lag es wohlmöglich an dem fehlenden Eis…?
Hr. Prehn
Wettbewerb für innovative MINT-Unterrichtsideen 2019
28.04.19 „Der zweite Platz wurde an Janek Prehn vom Ernst-Abbe-Gymnasium in Berlin-Neukölln überreicht. Er überzeugte die Jury
mit seinem fachübergreifenden Funktionsmodell zur Wirkungsweise von Aluminiumsalzen im Antitranspirant.“(Quelle: s.u.)
An dem diesjährigen Wettbewerb nahmen insgesamt 62 Beiträge aus den MINT-Fächern teil. Besonderer Dank gilt dem aktuellen Chemie-Grundkurs der 11. Klasse von Herrn Austermann, in welchem Herr Prehn die Stunde „Die verstopfte Schweißdrüse“ durchführen durfte, und dem Fachbereich Chemie für die umfassende Unterstützung. Weitere Informationen über den Wettbewerb finden sich hier.
Die Bildrechte für das folgende Foto liegen bei Michael Gellrich.
Strom mit Hilfe von Gegenständen aus dem Baumarkt?
19.12.21 Die Schüler*innen des Grundkurses Chemie im dritten Semester haben sich die Frage gestellt, ob es möglich ist, Storm mit Hilfe von Gegenständen aus dem Baumarkt zu produzieren.
Anregt wurde diese Frage durch eine Szene aus der Serie Breaking Bad. In dieser Szene versuchten die beiden Protagonisten einen liegengebliebenen Van mit Hilfe von Unterlegscheiben, Kupferkabeln, Schwämmen, Plastikschalen und einer Elektrolytlösung wieder zu starten.
Hierrauf haben sich die Schüler*innen mit dem Aufbau einer galvanischen Zelle, den ablaufenden chemischen Prozessen und der Berechnung der möglichen Zellenspannung beschäftigt.
Anschließend wurden die Schüler*innen handwerklich aktiv, sie schliffen Unterlegscheiben, Kupferplatten mit Drahtbürste und Schleifpapier ab, bauten die Breaking-Bad-Batterie (siehe Abbildung 1) nach ihrem Vorbild aus der Seriensequenz auf und schlossen ein Spannungsmessgerät an.
Nach der finalen Feinjustierung konnte eine Spannung von 0,5 V- 1V gemessen werden.
Wasserstoff mit Hilfe einer Batterie und Bleistiften herstellen?
Die Schüler*innen der 8. Klassen haben sich die Frage gestellt, ob es möglich ist, mit Strom aus einer Batterie und zwei Bleistiften Wasserstoff herzustellen.
Anregt wurde diese Frage durch ein kurzes YouTube-Video und den Themenkomplex Wasserstoff als Energieträger. Während einer Recherchephase beschäftigen sich die Schüler*innen mit den Vor- und Nachteilen der Wasserstoffgewinnung durch Elektrolyse und dem Aufbau eines Hofmannschen Wasserzersetzers.
Inspiriert durch das YouTube-Video versuchten dann die Schüler*innen eine Elektrolyse (Spaltung von Wasser durch Strom) mit Hilfe einer Batterie und zwei Bleistiften in einem leicht angesäuerten Wasser durchzuführen (siehe Abbildung 2).
Die Versuchsdurchführung und die fachliche Erklärung kann man sich im Video anschauen.