>2023 ChemisTree

ChemisTree Chemie-AG Gymnasium Ettenheim

Es war einmal ein friedliches Dorf in Weihnachtsstimmung.
Am romantischen Weihnachstadorf vorbei, das mit Lichterketten und Gold geschmückt ist, macht sich die Eisenbahn mit Streichholz auf den Weg zum Gasbrenner, wo sich das Streichholz entzündet. Dort angelangt führen die Schiene die Eisenbahn zu einem Schneehaufen, vermutlich von der örtlichen Straßenräumbehörde, der sich bei Berührung mit dem Streichholz entzündet, was wiederum einen Flächenbrand auslöst. Offenbar hat sich Alkohol über die ganze Landschaft in einer Tannenbaumform verteilt und jetzt entzündet, wobei der Schneehaufen die Spitze eines riesigen brennende Tannenbaum bildet! Dieses Feuer zündet weiteres Eis und Schnee in Weihnachstbaumform in unserer Landschaft an. Zum Glück kommt niemand der Einwohner bei unserem Weihnachtsspektakel zu Schaden...

MINT- Aspekte:
Die Häuschen unseres Weihnachtsdorfes sind selbst entworfen und anschließend mit PLA- Kunststoff 3D gedruckt. Dies lässt sich in die Informatik und Technik einordnen. Weitere Komponenten aus dem technischen Bereich sind die LEDs mit Mycrocontrolersteuerung, die das Dorf schmücken, und die Federung des Streichholzes. Diese Federung dient dazu, die Eisenbahn sicherer vor Entgleisungen zu machen und besteht aus einer Kugelschreiberfeder.
Bei der Märklin-Modelleisenbahn, die mit Wechselstrom betrieben wird, findet ein Zusammenspiel von Technik und Physik statt.
Die Ventilatoren haben den Zweck , die Kohlenstoffdioxiddämpfe, die in den Kaminen der Häuser entstehen, vom Weihnachtsbaum, der angezündet wird fernzuhalten. Das Kohlenstoffdioxid würde sich sonst auf dem ganzen Tisch verteilen, da es eine höhere Dichte als Luft hat, und somit den Luftsauerstoff, den wir für unsere Reaktion am großen Weihnachtsbaum brauchen, verdrängen. Wir haben also mehrere Naturwissenschaften kombiniert, um mit den Ventilatoren eine technisch, physikalische Lösung auf ein Problem der Chemie zu finden.
Für die Dekoration haben wir uns einerseits an der Biologie Gebrauch gemacht. So haben wir das Dorf mit Moos und Tannenzweigen lebendiger gemacht. Außerdem schmückten zwei Stiefmütterlichenblüten das Dorf.
Wir benutzten andererseits aber auch die Chemie zum dekorieren. Das Dorf ist mit Geldmünzen geschmückt, die eine goldene Farbe aufweisen. Hier handelt es sich um kein echtes Gold, sondern um eine Kupfer-Zink Legierung, eher bekannt unter dem Namen Messing. Dafür benutzten wir Geldmünzen, die, bevor wir sie behandelten, mit einer Kupferschicht überzogen waren.
Die Chemie steht in unserem Video im Vordergrund.
Die aus den Kaminen der Häuschen und der Modelleisenbahn kommenden Wolken bestehen aus gasförmigem Kohlenstoffdioxid und flüssigem Wasser. Für diesen Dampfeffekt haben wir in der Schule selbst hergestelltes Kohlenstoffdioxideis, auch Trockeneis genannt, in warmes Wasser gelegt, wodurch das Kohlenstoffdioxideis sublimiert und dabei Wassertröpfchen mit nimmt. Daraus resultieren Kamine, die aussehen, als würden sie rauchen, was eine winterliche Atmosphäre herstellt.
Bei dem oben beschriebenen Schnee handelt es sich um Calciumacetat und Ethanol bzw. brennendes Eis. Dieses haben wir zusätzlich mit grünem Farbstoff eingefärbt. Sowohl der Kern, als auch die Spitze des großen zweidimensionalen Weihnachtsbaum besteht aus diesem brennenden Eis, von dem das Ethanol mit Luftsauerstoff reagiert.
Die äußere Schicht des großen Weihnachtsbaums besteht aus reinem Ethanol, das wir auf dem feuerfesten Tisch zuvor in einer Weihnachtsbaumform verteilt haben und, das dann ebenfalls brennt, jedoch relativ bald verbrannt ist.
Der Gasbrenner, der das Streichholz der Lokomotive entzündet, wird mit zwei Stativen in die richtige Position gehalten. Diese Stative werden auf einem Nebentisch von einem Mathebuch stabilisiert, weshalb auch die Mathematik in unserem Video eine enorm wichtige Rolle spielt ;-).

Leenen