Das Malachit-Problem

✍ Scribed by Malcolm Hadfield

• Publisher: John Wiley and Sons
• Year: 1996
• Weight: 392 KB
• Volume: 3
• Category: Article
• ISSN: 0944-5846
• DOI: 10.1002/ckon.19960030404

✦ Synopsis

DAS MALACHIT-PROBLEM ist ein weiteres Beispiel des englischen, heuristischen Chemieunterrichts [I]. Seine Untersuchung wurde gewwt, um in das Thema Kohlenstoffdioxid und Carbonate einzufiken. Das Malachit-Problem ist Teil des urspriinglichen 'Schemas des Nuffield-Chemie-Projektes fiir den Ordinary-Level [2]. Stichworte: heuristischer Chemieuntenicht * Malachit . Nuffield-Proj ekt

1. Einleihrng Malachit hat die Zusammensetzung CuC03. Cu(OH),. Er gehort zum monoklinen Kristallsystem. Seine hervorstechenden Eigenschafien sind Farbe und Kristallform sowie seine Loslichkeit unter Aufbrausen in verdiinnter Salzsiiure. Seine Farbe bewegt sich uber verschiedene Schattimgen von hellbis dunkelgriin, in seiner natiirlichen Gestalt ist er fast immer stalaktitisch, oft mit einer glatten Oberflache und einer inneren Struktur von kompakten, radial von einem Zentrum ausgehenden Nadeln. Malachit ist ein weitverbreitetes sekundares Kupfennineral, das sich in den Oxidationszonen von Kupferlagersatten bildet, haufig vergesellschaftet mit anderen pri- mAren Erzen, aus denen es entsteht, und die es allmiihlich ersetzt. Ein sehr groDes Vorkommen befmdet sich in Sudaliika, im Kupfergiirtel von Zaire und Sambia. Malachit ist eine wertvolle Kupferquelle, er wird auch als dekorativer Halbedelstein geschiitzt [3]. Malachit bildet sich unter Emwirkung atmospMscher Luft (Wasser, Kohlenstoffdioxid) im Laufe einiger Jahre auf Kupferdiichern und verleiht diesen aufgrund der hellgriinen Farbe ein attraktives Aussehen. Malachit kann man innerhalb weniger Tage auch erzeugen, wenn man in einem geschlossenen Kolben feuchtes, schwnes Kupferoxid in einer Kohlenstoffdioxidatmosphiire hhlt [4]. In meiner Londoner Schule nutzten wir die Untersuchungen des Malachits, um das 2. Jahr Chemie zu beginnen. Die Schiiler sind etwa 12 bis 13 Jahre alt. Wir dachten, daa es im Sinne der Theorie des Schweizer Psychologen Jean Piaget eine gute Idee sei, mit einem konkreten Beispiel zu beginnen, das spater zu mehr formal operationalem Denken m e n wiirde. Dabei sollen die Schiiler die Zusammensetzung des Malachits erforschen und das Kohlenstoffdioxid kennenlemen. 2. Die Unternchtskonzeption Ich teile der Klasse lediglich mit, dal3 Malachit ein griines Mineral ist, das in der Erdkruste gefunden wird. Ich stelle sodann die Frage, wie man die chemische Zusammensetzung dieses Stoffes feststellen konnte. Normalerweise wird die Antwort gegeben: Durch Erhitzen. Der Klasse wird folglich

Das Malachit-Problem Malcolm Hadfield die Erlaubnis gegeben, etwas Pulver dieses Stoffes zu erhit-Zen. Die Klasse stellt sodann fest, daa eine Farbverslnderung von griin nach schwarz eintritt, sich Tropfen im oberen Teil des Reagenzglases bilden, -das Pulver nach oben geschoben wird. Auf Grund der letzten Beobachtung W g t sich der Gedanke auf, dal3 vielleicht ein Gas entsteht. Die Schiiler konnen nun versuchen, durch weitere Untersuchungen die Art dieses Gases festzustellen. Bisher haben sie drei Arten von Gas kennengelernt: Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff. Nun aber This article is written with the permission of the Longman