Dieser Silvestergag, den viele Supermärkte jetzt vor Silvester feilbieten, macht sich die relativ niedrige Schmelztemperatur des Metalls Zinn zu Nutze. Metalle und ihre chemischen Eigenschaften sind Thema im Chemieunterricht in Klasse 7.
Zinngießen bietet eine perfekte Kombination aus Methodenerwerb (Schmelzpunkt experimentell bestimmen) und Aha-Effekt für die letzte Chemiestunde vor den Weihnachtsferien.
Beim Zinngießen wechselt Zinn zunächst durch Erhitzen vom festen (s, für solid) in den flüssigen (l, für liquid) Aggregatzustand.
Statt einer Kerze wie im handelsüblichen Set verwenden die Schüler einen Gasbrenner. Erhitzt wird in einem Verbrennungstiegel (statt Löffel im Set). Die Menge von 2-3 Gramm Zinn. behalten wir bei. Mit einem Temperaturmessgerät (Infrarotmessung der Oberflächentemperatur) bestimmen die Schüler iterativ einen Näherungswert für den Schmelzpunkt von Zinn. Sie messen unmittelbar nachdem sie die vollkommen flüssige Schmelze vom Feuer genommen haben (die Messung ergibt circa 280-290°C).
Sie beobachten nun, wie die Schmelze wieder erstarrt und messen erneut, sobald die Oberfläche des Zinn wieder in den festen Aggregatzustand übergeht. Aus den Messwerten bestimmen Sie ein Intervall, innerhalb dessen die tatsächliche Schmelztemperatur von Zinn liegt (232°C). Abschließend vergleichen Sie ihren Näherungswert mit dem Wert aus dem Tafelwerk.
Und zum Schluss kommt der Gag: die Schüler schmelzen das Zinn ein weiteres Mal und lassen die Schmelze in eine mit Wasser gefüllte pneumatische Wanne gleiten. Die entstehenden Figuren (siehe Foto), sagen nach antiker Überlieferung die Note in der nächsten Klassenarbeit voraus ;). Die beiden Videos zeigen das ganze Experiment in Kurzform.
P.S. die Einheit für die Temperatur Grad Celsius (°C) wurde vor 300 Jahren vom Schweden Anders Celsius erfunden (kein Scherz).