Experimentalvortrag von Elisabeth Sieg Die vier Elemente Experimentalvortrag von Elisabeth Sieg 25.06.2009

Gliederung 1. Der Elementbegriff bei den Griechen 2. Feuer 3. Wasser 4. Luft 5. Erde 6. Die vier Elemente in der Alchemie 7. Die vier Elemente heute 8. Schulrelevanz 9. Literatur

Der Elementbegriff bei den Griechen ca. 650 v.Chr Thales Wasser als Urprinzip Anaximenes Luft als Urprinzip Heraklit Feuer als Urprinzip Empedokles Vier Elemente ca. 322 v. Chr

Empedokles Vier Urstoffe als „Wurzeln“ aller Dinge Begründer der „Vier- Elemente-Theorie“ Elemente als göttliche Naturmächte Liebe ↔ Hass http://www.wissen.de/wde/generator/substanzen/bilder/sigmalink/e/em/emp_/empedokles

Der Elementbegriff bei den Griechen ca. 655 v.Chr Thales Wasser als Urprinzip Anaximenes Luft als Urprinzip Heraklit Feuer als Urprinzip Empedokles Vier Elemente Platon Formen als Urelemente ca. 322 v. Chr

Die platonischen Körper Tetraeder = Feuer Oktaeder = Luft Kubus = Erde Ikosaeder = Wasser Dodekaeder = Universum http://138.232.99.40/081008_0400/081008-020.jpg

Der Elementbegriff bei den Griechen ca. 655 v.Chr Thales Wasser als Urprinzip Anaximenes Luft als Urprinzip Heraklit Feuer als Urprinzip Empedokles Vier Elemente Platon Formen als Urelemente Aristoteles Transmutation ca. 322 v. Chr

Das aristotelische Elementenviereck Erde = kalt, trocken Luft = heiß, feucht Feuer = heiß, trocken Wasser = kalt, feucht http://www.georg-vor.de/ASTRO/bilder_astro/elemente.gif

Wo Rauch ist, da ist auch Feuer Zähmung des Feuers Heraklit Mittelalter: Feuer als belebte Substanz Religion: Reinigung, Geister, Götter http://www.philipp-winterberg.de/galerie/Lagerfeuer.jpg

V1: Vulkan Ausgangsstoff: Ammoniumdichromat (NH4)2Cr2O7

V1: Vulkan Auswertung: Oxidation Reduktion

Wo Rauch ist, da ist auch Feuer Chemische Verbrennung mit Flammenbildung Heute: „anfeuern“, „Spiel mit dem Feuer“ http://thomasangerer.files.wordpress.com/2009/04/osterfeuer.jpg

V2: Feuer unter Wasser Ausgangsstoffe: Kaliumpermanganat KMnO4 Schwefelsäure H2SO4(konz) Ethanol C2H6O

V2: Feuer unter Wasser Auswertung: Oxidation Reduktion Oxidation R R R

Stille Wasser sind tief Thales von Milet: Wasser als Urelement Religion: Taufe Mittelalter: „Jungbrunnen“, Quellen http://www.gartenatelier.de/images_gardena/springbrunnen_07815-20-L-002-15cm.jpg

V3: Springbrunnen Ausgangsstoffe: Ammoniak NH3 Wasser H2O Kupfersulfat CuSO4

V3: Springbrunnen Auswertung:

Stille Wasser sind tief Meere, Seen, Flüsse Niederschlag Entstehung des Lebens Chemische Verbindung: H2O http://www.jump-in-mint.de/Was/PublishingImages/wasser2.jpg

D1: Wasseruntersuchungen http://fr.vwr.com/tedis/fr_FR/img/4/1.11151.0001.JPG

D1: Wasseruntersuchungen Nitritnachweis im Lahnwasser 0,3- 0,5 mg/L

D1: Wasseruntersuchungen Nitratnachweis im Lahnwasser 10 mg/L

D1: Wasseruntersuchungen Ammoniumnachweis im Lahnwasser 0,4 mg/L

D1: Wasseruntersuchungen

Demo 1: Wasseruntersuchungen Solms- Oberbiel/Lahn (Monatsmittelwerte) http://www.hlug.de/medien/wasser/recherche/recherche.php Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLUG)

V4: Nitritnachweis Ausgangsstoffe: Sulfanilsäure C6H7NO3S 1-Naphthylamin C10H9N Essigsäure C2H4O2 Lahnwasser H2O Lunges Reagenz

V4: Nitritnachweis Auswertung:

Luft Anaximenes: Luft als Urstoff Religion: Himmel Man braucht Luft zum Atmen. Anaximenes: Luft als Urstoff Religion: Himmel Wetter, Wirbelstürme Gasgemisch der Erdatmosphäre Atmung, Photosynthese http://www.meister-der-elemente.de/img/luft/luft_285_768.jpg

V5: Luftverbrennung Ausgangsstoffe: Stickstoff N2 Sauerstoff O2 Methylorange C14H14N3NaO3S Wasser H2O

V5: Luftverbrennung Auswertung: Reaktion im Lichtbogen Reaktion beim Abkühlen Reduktion  Oxidation Reduktion  Oxidation

V5: Luftverbrennung Auswertung: Entstehung von Salpetersäure  Reduktion  Oxidation

V5: Luftverbrennung Auswertung: Säure in Wasser mit Indikator  

Erde zu Erde, Asche zu Asche, Staub zu Staub Mutter- Göttin „Gaia“ Benennung Planeten Lebensraum Bodenschätze „schwarzes Element“ http://www.allgemein1.de/images/erde.jpg http://www.planet-wissen.de/pics/IEPics/intro_boden_humus2_g.jpg

V6: Verkokung von Steinkohle Ausgangsstoff: Steinkohle

V6: Verkokung von Steinkohle Auswertung: Steinkohlenteer - Naphthalin 6% - Phenanthren 4% - Kresole 2% - Benzol 1- 2% - Anthracen 1% - Phenol 1% Leuchtgas - H2 45 - 50% - Methan 15 - 35% - CO 10 - 20% - N2 5 - 10% - CO2 1 - 2%

Die vier Elemente in der Alchemie „Schwefel“ und „Quecksilber“ Gold, Silber, Kupfer, Zinn, Blei, Eisen http://symbolischewelten.de/media/Elemente/elemente02.jpg

D2: Vier Elemente zu verkaufen Toluol (Sudan III) Ethanol + Wasser Kaliumcarbonat mit Kupfersulfat in Wasser Sand

V7: Magisches Feuer Ausgangsstoffe: Zinkstaub Zn Ammoniumnitrat NH4NO3 Ammoniumchlorid NH4Cl Strontiumchlorid SrCl2 Wasser H2O

V7: Magisches Feuer Auswertung: Oxidation Reduktion Oxidation

Die vier Elemente heute - Alltag - Kunst und Kultur - Bezug Natur ? - Feuer → Energie - Erde → Boden http://www.openpr.de/images/articles/8/2/82f.jpg www.stadtwerke-nrw.de/Solarzelle.jpg http://www.energie-visions.de/images/wasserkraft.jpg www.simaka.de//bilder/erdwaerme_erschliessung.jpg

V8: Brennstoffzelle Ausgangsstoffe: Methanol CH3OH Kaliumhydroxid KOH Wasserstoffperoxid H2O2

V8: Brennstoffzelle Auswertung: Kathode (Ag): Oxidation Reduktion

V8: Brennstoffzelle Auswertung: Anode (Pt): Gesamt: Oxidation Reduktion Oxidation

Schulrelevanz Die vier Elemente Projekt 7 V1 Vulkan Verwendungsverbot - V2 Feuer unter Wasser Redoxreaktionen 10 V3 Springbrunnen Ammoniak 9 D1 Wasseranalysen Projekt 9/12

Schulrelevanz V4 Nitritnachweis Nachweis/Azofarbstoff 12 V5 Luftverbrennung Redoxreaktionen 10 V6 Steinkohle fossile Brennstoffe 9 D2 Vier Elemente Organik 10 V7 Magisches Feuer Redoxreaktionen 10 V8 Brennstoffzelle Redox/E-Chemie 10/12

Literaturverzeichnis Böhme Gernot, Böhme Hartmut : Feuer, Wasser, Erde, Luft: eine Kulturgeschichte der Elemente. Beck, München 2004. Engels, Siegfried : Auf der Spur der Elemente. VEB Deutscher Verlag, Leipzig 1983. Hoffmann Mary , Ray Jane: Erde, Feuer, Wasser, Luft. Gerstenberg Verlag, Hildesheim 1995. Holleman, Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin/New York 2007. Mortimer, C: Das Basiswissen der Chemie. 8.A uflage. Georg Thieme Verlag Stuttgart 2003. Roesky, Möckel: Chemische Kabinettstücke- Vulkan. VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim 1996. Treumann, Rudolf : Die Elemente- Feuer, Erde, Luft und Wasser in Mythos und Wissenschaft. Carl Hanser Verlag, München/Wien 1994. Van der Sluis, Claudia: Reihe der vier Elemente Teil 1-4 (Erde, Wasser, Feuer, Luft). Iris Bücher und mehr, Amsterdam 2004. Becker, Harald: Bestimmung von Nitrat, Nitrit und Ammoniak in Gewässerproben. Naturwissenschaftlicher Unterricht Heft 3/1992. Brandl, H: Ammoniak-Springbrunnen mit Chemolumineszenz-Effekt. Praxis der Naturwissenschaften Heft 4/1993. Braun, M: Feuer und Licht. Praxis der Naturwissenschaften Heft 5/2003. Flügel, R: Die Chemie in Versuchen- Luftverbrennung. PHYWE- Schriftenreihe 1971. Weyer, Jost: Die Alchemie im lateinischen Mittelalter. Chemie in unserer Zeit Heft 1989/1 , Weinheim 1989. Fachbereich Chemie der Philipps- Universität Marburg Lehrerfortbildung: V7 Methanol/Wasserstoffperoxid- Brennstoffzelle. Siebold, Dieter: Experimentalvortrag „Kohle“ WS 1978/1979. www.chemie.uni-ulm.de/experiment/edm0101.html

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