Was zeigt der Test mit dem Stromkreis?
Damit eine Lampe leuchtet, muss Strom durch den Stromkreis fließen. Das Material, das du testest, wird Teil des Stromkreises. Leitet das Material Strom, leuchtet die Lampe. Leitet es nicht, fließt kein Strom und die Lampe bleibt aus.
Der Test prüft nur eine Eigenschaft: die elektrische Leitfähigkeit. Wo Metalle und Nichtmetalle im Periodensystem stehen, erfährst du im Artikel über Metalle und Nichtmetalle.
Warum leiten Metalle Strom?
Die Außenelektronen von Metallatomen sind nicht an ein Atom gebunden. Sie bewegen sich frei durch das Metall. Wenn das Metall an einen Stromkreis angeschlossen ist, fließen diese freien Elektronen in eine Richtung und bilden einen Strom. Holz, Gummi und Schwefel haben sehr wenige freie Elektronen, deshalb fließt kein Strom. Wie sich freie Elektronen bewegen, kannst du im Simulator Elektronengas in Metallen beobachten.
Teste sechs Materialien in der App Nalukh chem
Wähle ein Material und sieh, ob die Lampe leuchtet. Dieser Simulator gehört zum vollen Zugang. Der Download ist kostenlos, und 2 Kapitel und 5 Simulatoren sind ohne Anmeldung freigeschaltet.
Wie benutzt du den Simulator?
- Unten auf dem Bildschirm sind sechs Buttons für Materialien: Eisen, Kupfer, Gold, Holz, Gummi und Schwefel. Der Simulator startet mit Eisen.
- Drück auf ein Material, dann erscheint es im Kasten unten im Stromkreis.
- Beobachte die Lampe. Ist das Material ein Metall, leuchtet die Lampe gelb und Strahlen erscheinen. Ist es ein Nichtmetall, bleibt die Lampe blass.
- Lies das Ergebnis im Titel. Wenn die Lampe leuchtet, erscheint neben dem Namen des Materials das Wort „Metall“. Wenn nicht, erscheint das Wort „Nichtmetall“.
- Teste alle sechs Materialien und notiere deine Ergebnisse.
Aufgaben für den Simulator
- Sag für jedes Material das Ergebnis voraus, bevor du es drückst, und teste es dann. Bei wie vielen Materialien leuchtet die Lampe? Antwort: Bei dreien: Eisen, Kupfer und Gold.
- Gold und Schwefel sind beide gelblich. Kannst du sie an der Farbe unterscheiden? Teste sie im Stromkreis. Antwort: Die Farbe reicht nicht. Bei Gold leuchtet die Lampe, bei Schwefel nicht.
- Welcher Stoff von Holz, Gummi und Schwefel ist ein Element? Antwort: Schwefel. Holz und Gummi sind Materialien aus vielen Verbindungen.
Was beweist der Test nicht?
Die Regel gilt für die sechs Materialien im Simulator. Aber eine leuchtende Lampe bedeutet nicht immer, dass das Material ein Metall ist.
- Graphit ist eine Form von Kohlenstoff. Es ist ein Nichtmetall, leitet aber Strom gut.
- Silicium ist ein Halbmetall. Es leitet Strom manchmal und manchmal nicht, deshalb heißt es Halbleiter.
- Salzlösungen leiten Strom, weil sie Ionen enthalten.
Deshalb prüfst du auch andere Eigenschaften, um zu entscheiden, ob ein Material ein Metall ist: ob es glänzt, Wärme gut leitet und sich durch Hämmern flach verformen lässt. Andere Eigenschaften als die Leitfähigkeit kannst du im Simulator Materialeigenschaften testen vergleichen.
