Tagarchief: metalen

VRIJESCHOOL – 7e klas – scheikunde (2-3)

.

Het is bijna roerend om te zien hoe Kolisko de leerlingen iets moois mee wil geven. Een veel ruimere blik dan alleen puur de feiten.
Hij komt m.i. tot mooie karakteristieken, maar het artikel wekt de indruk dat het allemaal van hem komt, terwijl je in het eerste artikel de indruk krijgt dat hij veel uit de kinderen laat komen.
Dat laatste lijkt mij zeer wezenlijk. Ook, dat je als leraar niet alles wat jij wijs vindt, aan de leerlingen opdringt. 
In dit verband verwijs ik graag naar het werk van Dick van der Wateren

N.a.v. de artikelen van Kolisko geef ik er hier nog een aantal opmerkingen over.**
.

Eugen Kolisko, Erziehungskunst jrg. 6, nr 3, 1932
.

OVER HET EERSTE SCHEIKUNDE-ONDERWIJS

Iets over het water en de metalen

In voorafgaande jaren is er in het verloop van al het onderwijs al veel over het water en de eigenschappen daarvan, gesproken.
Nu kan dit samengevat worden en vanuit een nieuw perspectief worden behandeld.
Dus je begint eerst met een meer beeldende schets van wat het water op aarde doet.
Door de warmte van de zon wordt het water vluchtiger en verdampt het. In de winter daarentegen bevriest het en lijkt daardoor wat meer op de aarde. Maar beide toestanden verlaat het weer, uit de hemel en uit de aarde, en keert weer terug naar de vloeibare. Dat gebeurt bij regen en in de bronnen. Aan de andere kant bevriest het meer nooit tot op de bodem. Dat komt omdat ijs op water drijft. In de diepte is het water warmer. Daar is de temperatuur 4 graden Celcius en dit water is ook het zwaarst. Dus het water in de wereldzeeën wordt nooit helemaal vast.
De gletsjers schuiven naar het dal, omdat daar water aanwezig is. Ook wil het water niet steeds in de lucht blijven. Het valt in de vorm van regen weer terug op aarde.

‘Vom Himmel kommt es,
Zum Himmel steigt es,’

Ten hemel stijgt hij
En weer omlaag

zegt Goethe. [zie het gedicht]

Waarom bevriest de zee niet tot op de bodem? Dat zou je je af kunnen vragen. Omdat het water vooral vloeibaar wil blijven. Het wordt alleen aan de bovenkant vast en niet aan de onderkant. IJs wordt weliswaar uit het water een vaste stof, krijgt wel een opwaartse druk en wordt lichter, terwijl andere vaste lichamen bij verstarring zinken. Ook als ijs stroomt het water nog, wat je bij de gletsjers kan zien. Het wordt dus eigenlijk niet echt een vaste stof en het gedraagt zich als een vloeibare steen. Zoals bekend, ijs smelt onder druk. Bij het schaatsen loop je dus in werkelijkheid niet op het ijs, maar op water dat door de druk van het lichaam op het ijs ontstaat.
Deze beschouwingen kan je als dictaat samenvatten, wanneer je het volgende in ogenschouw neemt:

‘Water streeft er steeds naar vloeibaar te blijven. Daarom is zijn thuisland de zee, die het bloed van de aarde is. Steeds wil het naar dit thuis, deze vloeibare toestand terugkeren. Water verbindt ook het vaste met de lucht. Er zit altijd  lucht in, anders zouden de vissen niet in het water kunnen leven. Aan de andere kant zit er in het zeewater veel zout. Van iedere hoeveelheid water blijft een beetje zout achter, zodra het verdampt. In het water zit steeds iets wat van de aarde komt (het zoutachtige) en iets wat uit de lucht komt. Op deze manier verbindt het water aarde en lucht en is a.h.w. de bemiddelaar tussen die twee. Heeft het water nog meer van die verbindende eigenschappen? Nu zal je van de kinderen veel antwoorden krijgen die te maken hebben met wat er al eerder over werd geleerd.
Het water maakt de verbinding tussen de werelddelen mogelijk en ook tussen de volkeren. Door de vaarwegen worden de volkeren met elkaar verbonden. De handel ontwikkelt zich. Oost en west worden door het water verbonden. Zit er ook in de mens niet iets van dat water dat alles verbindt? Ja, dat is het bloed. Het stroomt door het hele lichaam en zorgt dat er overal samenhang is. De rivieren van de wereld verbinden de steden via de weg van het water. Dat doen de aderen in ons lichaam ook wat betreft alle plaatsen in ons lichaam. Door het water staat alles met elkaar in verbinding.’

Nu hebben de kinderen ongeveer wel een voorstelling gekregen van wat water in wezen is.
Nu kan je meer op het chemische ingaan.
Je roept in herinnering dat het koolzuurgas geen rode kleur gaf bij de lakmoesproef, als het papier droog was. Ook de droge gebrande kalk veroorzaakte geen blauwe kleur. Pas wanneer er een druppeltje water op viel, trad het verkleuren in rood en blauw op. Dus zuur en loog ontstaan pas, wanneer er water bijkomt. Het zurige en het basische konden we niet proeven met een heel droge mond. Pas het vocht maakt de smaak mogelijk. Je kan dit nog aan een ander voorbeeld duidelijk maken.
Daarvoor neem je gekristalliseerd citroenzuur en vertelt dat deze stof uit citroensap gewonnen kan worden. En je laat gewone soda zien.
Zonder er in dit stadium verder op in te gaan, kan je laten zien, dat het sodapoeder het met water nat gemaakte lakmoespapier blauw kleurt, dus een base is. Het vaste citroenzuur veroorzaakt opgelost in water een roodkleuring, het is dus een zuur. Nu meng je beide poeders van het vaste citroenzuur en de soda. Er gebeurt niets. Als je er dan water bijgiet, schuimt het heftig. De reactie was zo sterk, als loog deed bij zoutzuur. Dit is een zgn. bruispoeder. Daaraan kun je zien dat zuur en base alleen met elkaar reageren, wanneer er water bijkomt. Pas het water zorgt voor de verbinding.

De volgende dag kan je alle voorbeelden weer laten herhalen waarin het water zo’n bemiddelende rol speelt, zoals bv. bij het blussen van kalk, verbinden van zuur en base, oplossen van lucht en zouten, verbindende werking tussen de volkeren, enz. Daar kunnen we de aanwijzing aan toevoegen dat alleen in het water de kleuren tevoorschijn komen.
De kinderen hebben al veel over de regenboog gehoord en die vaak gezien. Waar ontstaat die? Wanneer licht en donker bij elkaar komen. De zon en de donkere muur van regen. Maar ertussen moeten regendruppels, waterdruppels aanwezig zijn. Ook hier is het water de bemiddelaar en wel tussen licht en donker.
Bij de Grieken en Romeinen sprak men over de boodschappers van de goden Hermes of Mercurius die alles uit de hemel op aarde brengt en omgekeerd weer terug. Het water is zo’n soort ‘Mercurius’. Ook in de dauwdruppels wordt het zichtbaar wanneer die in alle kleuren glinsteren. Dauwdruppels zijn op deze manier de goede boodschappers die van de hemel naar de aarde komen.

Als je alles weer in een dictaat samenvat, vind je wellicht een mooie afsluiting met Goethes gedicht ‘Gesang der Geister über den Wassern‘. Ieder woord van het gedicht kan in de les voorbereid zijn zodat er geen noodzaak is het gedicht van nog meer commentaar te voorzien. Het is een afsluiting, spreekt alles uit en vat alles samen. Zo ontstaat er uit wat in het begin kennis was, vanzelf iets wat het kind in zijn hart kan bewaren. Later kan je er weer bij aanknopen. Het is niet nodig op dit niveau van waterstof en zuurstof te spreken, het is beter wanneer het kind het water eerst leert kennen als een eenheid. Later wordt dan des te beter begrepen dat er ook in het water tegenstellingen samenwerken, dat er zelfs tegengestelden met elkaar zijn verbonden. Dan verschijnt het water als de mogelijkheid om alles te verbinden, nog op een hoger niveau, wanneer je begrijpt dat het in zich de grootste tegenstellingen verenigt.

De metalen

Wanneer je de kinderen op een eenvoudige manier vertrouwder hebt gemaakt met het water, kan je nu een klein overzicht over de metalen geven.
Je laat er een reeks zien. Het kind moet er echt veel zien en zich vertrouwd maken met de eigenschappen. Je kan het beste de metalen nemen waar je makkelijk aan kan komen en die een grote betekenis hebben. Over natrium en kalium bv. die eigenlijk maar pseudometalen zijn, spreek je hier nog niet. Het beste zijn de zeven volgende metalen:

goud, zilver, lood, tin, ijzer, koper en kwikzilver.

Hierna wordt duidelijk waarom juist deze metalen het meest doelmatig zijn.
Hoe meer je deze metalen zelf en vooral ook de voorwerpen die ervan gemaakt zijn, laat zien, des te vertrouwder wordt het kind ermee.
Maar waarom noemen we al deze stoffen die toch zo verschillend zijn, met dezelfde naam ‘metalen’?
Ze glanzen, ze hebben een soort licht dat van binnen naar buiten straalt. Ze zijn niet doorzichtig. Uit het donkere van het metaal komt het eigen licht naar buiten. Metalen zien er heel anders uit dan stenen. Waar worden ze gevonden?
In het binnenste van de aarde. Nu heb je het over de mensen in de bergen. Je schetst wat zo’n bergbewoner beleeft, wanneer hij lang in het gesteente werkt en dan plotseling een metaalader, zilver, goud of een erts tevoorschijn komt. Het is alsof er dan op aarde een ster begint te flonkeren. Ja, metalen zijn als sterren die nu in de aarde oplichten.
Dan probeer je een voorstelling op te roepen, hoe zo’n stukje zilver slechts een heel klein deel is van het zilver dat door de hele aarde verspreid ligt. Dat vormt in de aarde een soort lichaam van zilver. ‘Stel je eens voor’, zeg je tegen de kinderen – dat je dit hele zilverlichaam van de aarde zou kunnen zien. Dan zou je overal fijne draden zien glanzen die door de aarde lopen. Dat is ook zo met het goud en de andere metalen, overal lichten dergelijke sterren in de aarde op. Het is een hele sterrenhemel en naar deze sterren zoeken de mensen in de bergen. Het is wel iets groots, wat de mensen doen, wanneer ze uit de donkere aarde het glanzende metaal halen. Vandaar dat men de metalen als waardevol beleeft.

Nu laat je goud zien. De kinderen hebben al snel in de gaten dat het goud als de zon straalt. Dan vertel je hoe de metalen ontstaan zijn. Uit de hemel zijn ze op aarde gekomen, want in vroegere tijden was de aarde nog niet zo vast, toen waren de metalen in de damp van de aarde opgelost. Ze zijn neergeslagen op aarde. Vóór ze vast werden, waren ze nog helemaal vloeibaar en daarvoor nog veel fijner. Als waren ze opgelost in een soort lucht-aarde en zelf nog luchtachtig. Toen ze nog vloeibaar waren, stroomden ze in de metaaladeren. Daarna is alles vast geworden en de metalen zijn in de donkere aardeschoot begraven. Het gesteente is al eerder vast geworden en sluit de metaaladeren in. Zo zijn de metalen vanuit de hemel gekomen, zijn de zonen van de hemel en ingesloten in de aarde, die ze als een moeder omhult. Vandaar dat men gesteende waaruit men de metalen en ertsen haalt, moedergesteente noemt. De metalen stammeen eigenlijk niet van de aarde, maar zijn vanuit de kosmos naar beneden gestraald, daaromn is het geen wonder dat ze zelf ook licht hebben zoals de sterren. Snel is gevonden dat het goud straalt als de zon, het zilver als de maan. En zo is het ook met de andere metalen, zeg je tegen de leerlingen, alleen. dat is moeilijker te zien.

Nu kan je ingaan op de afzonderlijke metalen, bv. het goud.
Je vindt het in bergaderen, maar ook in rivieren. De aderen zijn in zekere zin onderaardse stromen. Het goud gaat bijna direct van de ene in de andere over. Het stroomt uit de nacht van de aarde naar het licht van de dag. De waarde van het goud hangt samen met het feit dat men van oudsher het goud in samenhang met de zon beleefde. Bij zo’n gelegenheid kan je iets uit de geschiedenis vertellen. Zo werd het goud bij de zonnecultus van de indianen, de Peruvianen en de Mexicanen gebruikt. Maar toen de Spanjaarden dit goud meenemen, ontstond er veel kwaad bij het gebruik ervan. Dat weten de leerlingen al uit de geschiedenisles. Ze kunnen ervaren hoe het goed gebruikt kan worden op verschillende manieren. Het kan positief werken als de mensen onzelfzuchtig zijn en slecht wanneer het uit egoïsme gebruikt wordt. Je kan in herinnering roepen dat het goud een goede werking had, toen de tempelorden het bewaarden, maar het werkte slecht uit toen datzelfde goud voor egoïstische doeleinden werd gebruikt. Dan krijgen de kinderen ook sterk te maken met de morele kant van dergelijke natuurverschijnselen. Je kan vertellen dat al heel lang de waarde van allerlei voorwerpen gemeten wordt naar de goudwaarde.

Ook in het zonlicht laat de natuur haar waarde zien. De verwantschap met de zon is de diepere zin van de goudwaarde.
Wanneer je daar zo een poosje over gesproken hebt, kan je op de meer stoffelijke eigenschappen van het goud ingaan. Goud is een edel metaal. Je kan het niet verbranden. Dat laat je de kinderen zien. Het is bestand tegen het vuur dat alles verteert. In het vuur is het zo onveranderlijk als een steen of gebrande kalk. Maar de kleur lijkt wel weer op een stof die je kan verbranden, zoals de zwavel. Hoewel het dus geen asachtig lichaam is, geen steen, is het toch bestand. Het ziet eruit als zwavel, maar is onverwoestbaar. Het houdt het midden tussen de brandbare zwavel en het onbrandbare zout. En daarom is het het edelste metaal.
Je laat de kinderen ervaren wat het betekent dat een stof niet beschermd is tegen verbranden omdat het zo koud en dood is als een steen en de as, maar omdat het van binnenuit niet verbrandt. Goud heeft al vuur in zich, maar het laat het niet naar buiten gaan. Het is een beheerst vuur. Het maakt grote indruk wanneer je ziet hoe het goud a.h.w. in het midden van de chemische processen staat. Tussen de hartstochtelijke wereld van het vuur en de rustige wereld van het vaste.
Wanneer je door een stukje bladgoud kijkt, lijkt het groen. De kleur is tegenovergesteld aan dat van het gewone rode goud. Dat is ook zo bij het bloed, dat gewoonlijk rood is, maar wanneer er licht doorheen valt, groen lijkt. Je vertelt verder hoe het goud als medicijn voor het hart gebruikt kan worden. Het goud hangt samen het hart. Door dergelijke beschouwingen wordt er een levendig gevoel gewekt voor de betekenis die aan het goud toegeschreven wordt. Er is al wel veel uit de geschiedenis- of uit de godsdienstles bekend en ook de economische waarde van het goud wordt daardoor duidelijk.

Nu ga je verder met twee metalen die wat hun aard betreft, tegengesteld zijn aan elkaar, bv. het lood* en het zilver. Je laat twee voorwerpen van deze metalen zien. Het lood ziet er niet echt uit, grijs en zonder glans. Opvallend is de zwaarte. Er is veel affiniteit tot de aarde. In de bergen vergezelt het de kalk en komt in de diepte voor. Door lucht en water komt er een grauwe sluier over. Het is geen edel metaal. Het verbrandt makkelijk aan de lucht en wordt tot as. Ook in het water kan het zich niet handhaven. De taal heeft veel uitdrukkingen die het wezen van het lood goed verwoorden. bv. ‘lood in de schoenen hebben, ‘(Duits: lood in de ledematen), ‘loodzwaar’. Lood wordt in het bijzonder bij de boekdrukletters gebruikt en hulp daarvan worden er veel boeken gedrukt. Lood is giftig en heeft een merkwaardige uitwerking op de mens. Onder invloed ervan verharden de beenderen en de aderen. Het is alsof de mens door het lood oud wordt, een grijsaard. Onder alle metalen staat het lood het dichtst bij het graf. Het is het meest vanuit de kosmos afgedaald in het donkere graf van de aarde. Het ziet er ook somber en duister uit. Het is zo zwaar en is ook niet veel waard; want het is niet edel. Aan de lucht verbrandt het makkelijk en wordt tot as.

Dan spreek je over het zilver. Zilver heeft een helder licht. Het spiegelt buitengewoon sterk. Bij spiegels die tegenwoordig gemaakt worden, gebruikt men zilver. En juist dit metaal levert de mooiste spiegels op, mooier dan de vroegere kwikzilverspiegels. Terwijl het lood heel donker, grijszwart is, is het zilver spiegelend helder en meer witachtig. Dat is in het bijzonder zo, wanneer het net gewonnen is. Bij het smelten van het zilvererts verzamelt het zilver zich op de bodem van de smeltpot en geeft een heldere schijn, de zgn. ‘zilverblik’. Dat kan je laten zien. Je voelt hoe het zilver met de kracht van het licht is verbonden. Uit de diepte van de aarde komt het naar de oppervlakte. Het is zeer edel. Het licht van het zilver doet je aan het licht van de maan denken. Ook de maan is een spiegel. Die spiegelt het zonlicht. Zilver werkt in de mens net omgekeerd dan het lood. Het heeft met koortsverschijnselen te maken, is sterk werkzaam bij ontstekingen en koortsachtige toestanden.
Het verhardt de mens niet, maakt hem niet oud. Het zilver is nog vrij jong. Het glanst zo alsof het pas net uit de kosmos ontstaan is.
Zo verschillend zijn lood en zilver.

Op dezelfde manier laat je nu twee andere metalen zien die elkaars tegengestelden zijn, bv. kwikzilver en tin.
Het tin is broos. Als je een staafje tin buigt, kraakt en scheurt het. Dit geluid heet het huilen van het tin. Tin ziet er niet zo onaanzienlijk uit als lood, ook niet zo zwaar. Het is tamelijk edel. Voorwerpen van tin kun je lang bewaren. Bij extreme kou kunnen voorwerpen uit tin tot stof vervallen, helemaal verbrokkelen.

Heel anders is het gesteld met het kwikzilver. In de eerste plaats is het vloeibaar. Zo’n vloeibaar metaal ziet eruit als water en is toch weer heel anders.
Vormde het tin innerlijk hoeken en kanten, scheurde en kraakte het, kwikzilver vormt met een oneindige lichtheid ronde druppels die steeds weer samenvloeien en weer uit elkaar bewegen. Alles aan het kwikzilver is rond en beweeglijk. Tin is kantig en hoekig, kwikzilver loopt als een ronde golf weg.
Kinderen verwonderen zich zeer over de vloeibaarheid van het kwikzilver. En kwikzilver is ook een wonderbaarlijke stof. Je kan er niet genoeg naar kijken.
Nu vertel je dat zoals het kwikzilver nu is, alle metalen ooit waren. En dat was zo toen ook de aarde als geheel nog vloeibaar was. Maar het kwikzilver – zo zegt men – is tot op heden zo gebleven. Daarom zijn we zo verbaasd wanneer we het zien en opmerken dat een metaal zo vloeibaar kan zijn als water.
Maar is het wel helemaal hetzelfde als water? Nu laat je zien dat water zich in zijn eigenschappen merkwaardig genoeg, precies tegenovergesteld gedraagt.

Je doet beide in een buisglas. Water heeft een conclave, het kwikzilver een convexe oppervlakte. Water maakt alles nat, kwikzilver verzamelt zijn eigen druppels tot grotere en laat alles droog. Water is licht, kwikzilver opmerkelijk zwaar. Dat raakt dit kinderen diep, wanneer ze dezelfde hoeveelheid water en kwikzilver optillen. De zwaarte van het kwikzilver is heel opvallend. Nog opmerkelijker is, dat wanneer je met je hand in het kwikzilver grijpt, het overal van elkaar wijkt. Kwikzilver en water zijn bijna de enige twee wezenlijke vloeistoffen op aarde.
Kwikzilver is een vloeistof uit vroegere tijden. Anders dan ons water van nu. Dit water van vroeger is binnen in de aarde in heel fijne druppels nog bewaard gebleven. Het is uit de ertsen te winnen. De kleine druppels heten ‘maagdenkwik’. Ook wordt nog verteld hoe het kwikzilver in staat is goud en zilver op te lossen, verder ook de meeste andere metalen, behalve het ijzer. En nog meer: wanneer je de oplossing, het zgn. amalgaam verhit, verdampt het kwikzilver, wordt lucht, slaat in de omgeving neer, terwijl goud en zilver daarentegen alleen achterblijven. Daarmee lijkt het kwik wel weer op water. In het water lossen de zouten op, in  het kwik de meeste metalen. Daarmee keren ze weer terug naar een vloeibare toestand. Ook het kwiikzilver is beweeglijk als water en verbindt de grootste tegenstellingen.
De scheikundigen uit de Middeleeuwen, de alchemisten, noemden kwikzilver de ‘slaaf die op de vlucht is’ (servus fugitivus). Want nadat men er goud of zilver in had opgelost, kon je het weer verdampen. Dan heb je het goud en zilver weer terug, net zoals je in het water van alles kan oplossen en door verdampen weer terug kan winnen.
Zo worden kwikzilver en water dienaren die je naar believen kan roepen en weer weg kan sturen. Zulke eigenschappen die tegelijkertijd sterk samenhangen met de druppelvorming, noemde men vroeger mercuriale eigenschappen.

Net zo kan je over het ijzer en het koper* spreken.
Je laat de rode kleur van het koper zien en dat het zacht is en buigbaar. Een koperen draad kan je heel goed uitrekken. Samen met tin ontstaat er brons. Daardoor wordt het harder en geschikt voor de meest uiteenlopende voorwerpen. Klokken hebben een mooie toon. Vóór de mensen het ijzer gingen gebruiken, hadden ze wapens van koper of van brons. Koper wordt in het vuur zwart. In de lucht wordt het na langere tijd groen (patina). Met zuur wordt het blauw. Het kan dus de meest verschillende kleuren aannemen. Zo zit er in het koper iets zachts, iets milds en kleurenrijkdom. De schoonheid, de zachtheid en buigbaarheid valt op.
Heel anders: het ijzer. Het is grijzig, vaak zwartachtig, maar het heeft wel een metaalglans. In de lucht, vooral in de nabijheid van water, roest het. De kleuren van de ijzerhoudende ertsen en zouten neigen naar het rode.
Het zit ook in het bloed en we zouden zonder het ijzer niet kunnen leven.
Wapens worden van ijzer gemaakt, spoorwegen en de hele wereld aan machines die we nodig hebben. We winnen het ijzer alleen maar door machtige vuurprocessen in de hoogovens. Daaruit wordt het staal geproduceerd. Dat heeft iets hards, sterks, ja zelfs iets oorlogszuchtigs. Het zit in de hele aarde en van alle metalen is er het meeste van.
In vele opzichten is het het tegenovergestelde van het koper.
Koper is rood, in de vlam wordt het zwart. Het ijzer is zwartachtig, in de lucht wordt het rood. De ijzerertsen neigen naar de rode kleur, de koperertsen naar groen, enz. Zo bestaat er een groot verschil tussen ijzer en koper.

Zo laat je op dit niveau een heel simpel beeld van de metalen ontstaan. Later kun je dan op dit begin weer verder bouwen.

De vergelijking van water met kwikzilver heeft ons al duidelijk gemaakt, hoe het met de verhouding metaal en water gesteld is.
Het water is de hogere sfeer van het vloeibare op aarde. Het water is steeds verbonden met de atmosfeer en daarmee met de hele kosmos. Ook komt al het leven eruit en is werkzaam in alle levende wezens.
Kwikzilver daarentegen, ieder metaal dat de vroegere aardetoestand in zich heeft vastgehouden, kan gelden als getuige van een vroegere door de kosmos afgesloten metaal-waterachtige toestand.
Op deze manier kunnen de kinderen voelen dat er twee sferen van vloeibaarheid zijn, een boven en een onder. De metalen die wij uit de aders van de aarde tevoorschijn halen, horen bij de ondersfeer.
Ook indrukweekend is wanneer je voor de kinderen kwikzilver destilleert. Dan zien ze het metaal verdwijnen en bij het afkoelen weer als een soort regen naar beneden komen. Maar het metaal heeft wel heel veel warmte nodig om te kunnen verdampen om dan weer opnieuw te kunnen ontstaan.
Water gaat makkelijk in de atmosfeer over en komt als regen terug. Voor het kwikzilver heb je voor hetzelfde proces de kracht van het vuur nodig.

Over het algemeen is door dit soort beschouwingen een beeld meegegeven van processen die het midden houden tussen het verbranden en de zoutvorming.
Zowel in het water als in de metalen zijn de druppelvorming, de krachten van het vloeibare, de tendens van vluchtiger worden en weer verstarren, het wezenlijke.
Water en de metalen kunnen als vertegenwoordigers gezien worden van de midden- of circulatieprocessen van de aarde.

Nadat je op deze manier een klein deel van de chemie in drie stadia aan de klas heb geleerd, kan je het nog een keer samenvatten.

Je zet nog een keer de drie processen naast elkaar:
1. verbranding (van bv. zwavel)
2. het kristalliseren van een zoutoplossing.
3. het distelleren van water of kwikzilver (tegenstelling en verbinding)

Daardoor wordt de enorme tegenstelling zichtbaar tussen het verbranden, dat het hele wilsleven aanspreekt en het rustig koude kristalliseren waarbij zich kristallen vormen waar je rustig naar kan kijken.
Tenslotte het steeds beweeglijke en weer rustige water, alsook het unieke kwikzilver. Die pendelen tussen het luchtachtige en het vloeibare.
Daarmee heb je de basisbegrippen van de scheikunde die zowel met de processen van de uiterlijke natuur alsook met het menselijke organisme, als aanleg in de kinderen, in relatie staan.
Zo’n onderwijs kan de basis leggen voor de volgende jaren. Natuurlijk kan je zo’n opdracht op de meest verschillende manieren uitvoeren en deze manier hier is alleen een voorbeeld dat voor ieder naar zijn goeddunken vormgegeven kan worden.

*het komt mij vreemd voor dat lood aan de lucht zou verbranden en as worden. Laat gaat in de lucht – dakgoten, regenpijpen – heel lang mee. Ook in de tijd van Kolisko, maar al vanaf de Romeinse tijd werden loden waterleidingbuizen gebruikt.
Als koper dan zo zacht is, zouden er dan wapens van gemaakt zijn? Toch alleen met tin = brons.

.

zie voor de metalen: L.F.C.Mees – Levende metalen

In dit artikel bevinden zich karakteristieken, foto’s en tekeningen van verschillende metalen.

** Deel 0 – opmerkingen
Deel 1
Deel 2

7e klas scheikundealle artikelen

7e klasalle artikelen

Vrijeschool in beeld7e klas

.

2022

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

VRIJESCHOOL – 7e klas – scheikunde (1)

In de loop van de 5e, 6e en 7e klas wordt aan de hand van de diverse vakken een ontwikkeling in gang gezet, die uit moet monden in het verwerven van een wereldbeeld. We kunnen dat bijvoorbeeld aan de hand van geschiedenis mooi volgen: 5e klas: Griekse Tijd, 6e klas: Romeinse Tijd, 7e klas: Vroege Middeleeuwen, Mohammedaanse impuls, late Middeleeuwen, Ontdekkingsreizen tot + 1500.

Of aan de hand van de Aardrijkskunde: 5e en 6e klas: Europa, economische aardrijkskunde, 7e klas: Volkenkunde in brede zin. Zien we naar de meer exacte vakken, dan beginnen die zo rond het 12e jaar.

Dat heeft te maken met de manier waarop de 6e klasser waar­neemt, en in welke mate zijn zelfbewustzijn al gewekt is. In het vak natuurkunde zijn er de bekende fenomenen, die al lang bekend zijn – als verschijnsel -, maar nu worden ze losgemaakt uit hun alledaagse verschijningsvorm en als los­staand waargenomen: licht, geluid, magnetisme! Wat een hoe­veelheid boeiende proeven is er te tonen, schijnbaar zo eenvoudig. Nu wordt begrijpelijk, dat zo rond en na het 12e levensjaar de beschrijving van het licht in het oog kan plaatsvinden: de wijze, waarop de buitenwereld in de mens zelf werkt, hoe de activiteit van de buitenwereld zich voort­zet in de organen, kan door jonge kinderen nauwelijks beseft worden.

In de 7e klas een uitbreiding met meer ingenieuze ver­schijnselen: electriciteit, de hevel, de schroef en gecombi­neerde bewegingen (tandwielen), uitlopend in mechanica (blokken en katrollen).

En dan is er het vak scheikunde in de 7e klas: 13 jaar zijn de leerlingen ongeveer en in staat om zich nu in de wereld van de stoffen te begeven. Geen eenvoudige wereld, en het besef dat de stoffen om ons heen, – waarop we lopen, waar­aan en waarmee we werken, waarmee we gekleed zijn en zelfs waaruit we bestaan, alle wellicht aan dezelfde scheikundige wetten onderworpen zijn (net als b.v. keukenzout), kan schokkend zijn. Nadenken over scheikunde slaat een beetje de grond onder je voeten weg.
Waar te “beginnen? Bij weer een uiterst bekend verschijn­sel, nl. vuur.

Maar nu bezien we het vuur met geheel andere ogen dan bij de St.- Jansviering. We stoken een houtvuur, stro, gras, takken, bladeren: alles heeft zijn eigen manier van ver­branden. Soms veel rook en weinig vlam (stro), anderzijds veel vlam en kleur. Een tweede vuur werd gevoed door de gefabriceerde stoffen: textiel, plastic, etc. We hielden ons beschouwend bezig met wat er in de lucht verdwijnt (gassen, rook, warmte) en wat er blijft liggen. Zo zagen we dat een reactie was verkregen, waarbij een stof uiteenviel in elementen, d.w.z. de oude elementen van de Grieken (Empedocles) aarde, water, lucht en vuur! Vervolgens maakten we kennis met drie andersoortige vurige stoffen: zwavel, koolstof en fosfor. Ook deze stoffen lieten we branden. Gele zwavel brandt dan met een prachtige, blauwe vlam, koolstof brandt zonder vlam, en fosfor ontbrandt spontaan. Voor de fosforverbranding gingen we naar het goed geoutilleerde scheikundelokaal van de bovenbouw in de Surinamestraat, waar we tegelijk enkele dagen te gast waren ter kennismaking. Fosfor-, zwavel- en ook koolstof-verbranding levert giftige gassen op, zodat deze proeven in een afzuigkast plaatsvonden.

We namen het ontstaan en de winning van deze stoffen door en het gebruik. De lucifer werd behandeld, evenals het meisje met de zwavelstokjes. De leerlingen moeten hun klassieken kennen, nietwaar?

Een verdere verdieping volgde: kalk werd beschouwd. Het ontstaan, waarbij we teruggrepen op de mineralogieperiode van de 6e klas. We losten kalk op, we verbrandden marmer (in een oven), verkregen zo ongebluste kalk. Blusten het met water, wat een sissende reactie gaf, probeerden het ontsnappende koolzuurgas te vangen en lieten lucifers daar­in uitdoven.

Door de verschillende fenomenen zorgvuldig op te schrijven, kwamen we eigenlijk vanzelf tot die wonderbaarlijke schei­kundige wet:

kalk – ongebluste kalk + koolzuurgas
zout – base + zuur

Hetzelfde principe werd bekeken, maar nu aan de hand van keukenzout. Ook hier vele proeven: oplossen, kristalliseren, en bereiden van zout uit een neutrale oplossing van natron­loog en zoutzuur. Nog beter liet zich nu bewijzen:

base + zuur  –  zout + water
natronloog + zoutzuur – zout + water
(ontstopper)                      (kristallen)

Men kookt het natronloog en zoutzuurmengsel nl. dan net zo lang tot al het water verdampt is. We kregen prachtige grote zoutkristallen van zeker 3 mm! Zoutwinning, zoutpannen, zoutmijnen, enz., alles kwam aan bod.
Nu konden we de beroemde lakmoesproeven gaan doen. De kinderen toverden in het practicumlokaal op de bovenbouw de prachtigste kleuren in hun reageer­buisjes. Roden, paarsen, blauwen, groenen en alle tussenschakeringen! Ze gebruikten rodekoolsap: een wel zeer veilige indicator.

Een voortdurend aanwezige stof werd nu onderzocht: nl. water. Dit is zeker geen stap terug naar het begin van een periode, integendeel! Als men water in alle verschijningsvormen bestudeert, als levenbrengende stof, raakt men zelfs onder de indruk van al dat wonderlijks. Als vaste stof, als kristal, in zijn oervorm (de druppel), als hagel (de bevroren druppel), sneeuw, als rijp, als dauw enz.

Kan water onder 00  C  in vloeibare toestand bestaan? Ja­zeker, als er druk op ijs wordt uitgeoefend gaat het weer over in water.

Zo kunnen we schaatsen en skiën, zo ‘glijdt’ een gletscher naar beneden.

Zet deze stof uit bij verwarming? Zet de stof uit in vaste toestand? Dus bij afkoeling? Hoe werkt een centrale ver­warming?

Daarnaast vonden we steeds water in alle oplossingen die we gebruikten. Een dankbaar onderwerp, dat water.

Tot slot behandelden de de 7 hoofdmetalen: goud, zilver, tin, lood, kwik, ijzer, koper. Vindplaatsen, karakter, mogelijkheden, enz.

Dit overzicht geeft aan, hoe men voor het eerst de stoffen op andere wijze kan bezien. Het uitgangspunt is wel feno­menologisch, d.w.z, hoe doet de stof zich aan ons voor, hoe kennen we die stof?

Het is dan duidelijk,  dat vanuit dit gezichtspunt de molecuul- en atoomtheorie nog helemaal niet in zicht is. We spreken dus gewoon over natronloog, zoutzuur, water enz. i.p.v. NaOH, HCL, H0 enz.

(M. v.d. Made, nadere gegevens onbekend)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

VRIJESCHOOL – Aardrijkskunde – 7e klas

.

EEN WERELDKAART

De klas krijgt de opdracht een reusachtige wereldkaart te schilderen, zo groot, dat de gehele groep er aan mee kan doen. Na enig gepraat kiezen vijf kinderen een werelddeel uit om te schilderen. Elk kind zoekt vier medewerkers uit. De zeven overblijvenden zullen zich bezig houden met de materialen en de oceanen. Van een grote rol krantenpapier worden stroken afgeknipt. Deze worden op de grond van het lokaal, — de tafels staan op de gang — aan elkaar gelijmd. Vier à vijf kinderen zitten op hun sokken te schilderen aan Afrika, Azië, Europa, Amerika en Australië. Europa blijkt het meest ingewikkeld te zijn.

Zoals we geleerd hebben, wordt begonnen met de rivieren en meren.

Deze zijn zo karakteristiek, dat zij ook uit de lucht gezien redelijk herkenbaar zijn. Daarna komen de bergruggen, de bossen en velden. Tenslotte de steden.

Er worden onder het werken soms heel zinnige opmerkingen gemaakt. Wanneer er met zoveel aandacht en enthousiasme aan een gedeelte van de aarde is gewerkt, zou je toch echt geen zin hebben om een van de mensen die daar wonen, kwaad te doen, merkt er een op. Wat is de aarde toch mooi, vindt een ander. Er wordt ook beloofd aan de culturen van karakteristieke volken aandacht te besteden. Wanneer de kaart wordt voltooid — de zeeën en zeestromingen kan je pas schilderen, wanneer het land zo droog is, dat je er op staan kan — blijkt ieder kind een frisse kleur op de wangen te hebben.

Leren, dat de gehele mens aanspreekt, is gezond, ook al zijn de kinderen in de gelegenheid hun intellectuele gaven te ontplooien.

Verbazingwekkend is de cultuur van China

In de loop van de aardrijkskundeperiode zijn er vele beschrijvingen geweest van volken en karakteristieke culturen, vele landschapsbeschrijvingen — de Soedan, Arabië, Indonesië, Japan, Rusland, Noord-Amerika — zijn er geweest.

Met behulp van de geschiedenislessen is veel opgehaald, dat ook voor Arabië, Rusland, Amerika te gebruiken was:
religieuze, kunstzinnige, taalkundige en lichamelijke kenmerken zijn aan de orde geweest.

Bij China en de Chinese cultuur wordt wat langer stil gestaan. Het is immers zeer de moeite waard.

China heeft steeds iets zeer eigens gehad. Weinig of niets is van andere volken overgenomen. Eigen taal, eigen schrift, eigen filosofie.

De kinderen krijgen opdracht Chinese karakters te schrijven d.i. te schilderen met een penseeltje en zwarte inkt. Ook de landschappen zijn zo te schilderen: één enkele veeg hier en daar, maar precies op de goede plaats. Sommige kinderen zijn gefascineerd.

Wat kan je weglaten zonder onduidelijk te worden bij het schilderen.

Het beeldkarakter van de duizenden lettertekens roept herinneringen op aan de eerste klas bij de kinderen. Zij blijken daarvan nog aardig wat te weten!

Veel ging anders in China.
Wie een ander ontmoette, zette zijn hoed op en zijn bril af!
Een kind krijgt al heel vroeg een mooie doodskist op zijn verjaardag.
Een Chinese soldaat droeg tot 1930 een theeketel en een paraplu bij zich.
Men kende in China het buskruit al eerder dan in Europa. Het werd niet gebruikt om te schieten, maar om een feestelijk vuurwerk af te steken.
Het kompas kende men er ook al heel lang. Dat was nodig om de graven de juiste ligging te geven. Verbazingwekkend is ook de zorg, waarmede de zijderupsen werden gekweekt en behoed. In China had men ontdekt, dat een droefenis, grove taal en negatieve of immorele gezindheid in hun buurt ongezond was voor de rupsen, die dan slechts glansloze zijdedraden sponnen.

Het leren van enige filosofische en artistieke gedichten en spreuken mag zeker niet ontbreken.

Lao-tse:
Wie anderen kent is verstandig,
Wie zichzelf kent is verlicht.
Wie anderen bedwingt is sterk.
Wie zichzelf bedwingt een held.
Wie genoeg heeft is rijk.
Wie wil met zachtheid,
Diens wil geschiedt.
Wie zijn plaats niet lichtvaardig verlaat,
Zal overal zijn plaats vinden.
Wie zich door de dood niet doden laat,
Leeft in eeuwigheid.

Confucius:
Waarheid is
De weg des Hemels.
Streven naar Waarachtigheid
Is de weg des mensen.

Het doel van leren is:
Een edel mens te worden.

Is er een woord waarnaar
Men zijn hele leven kan handelen?
Ja! Doe een ander niet,
Wat je niet wil, dat men ’t jou doet!

Li-tai-po:
Op mijn fluit, gemaakt uit jade,
Zong ik de mensen diep ontroerd een lied.
De mensen lachten. Zij begrepen niet.
Vol smart hief ik mijn fluit, gemaakt uit jade,
Ten hemel om mijn lied
De Goden te vertolken.
De Goden waren opgetogen, bij mijn lied
Begonnen zij te dansen op de rose wolken.
Nu zing ik ook tot vreugde van de mensen weer
Mijn lied. En zij begrijpen mij dit keer,
Wanneer mijn lied klinkt
Uit de fluit die is van jade ….

Wang-wei:
Ik steeg van ’t paard
En reikte hem een dronk
Ten afscheid, en ik vroeg
Waarom hij ging en ook waarheen.
Met doffe stem sprak hij: ‘Mijn vriend!
Dit leven bracht mij geen geluk.
Waarheen ik ga? Ik trek de bergen in.
Om rust te zoeken
Voor mijn eenzaam hart.
Nooit zal ik meer
Naar verre landen zwerven:
Moe zijn mijn voeten
Moe is ook mijn ziel.
De aarde toch is overal gelijk
Een eeuwig, eeuwig zijn
De witte wolken.

De metalen

De geologische en mineralogische aspecten van de aardrijkskunde worden toegespitst op de metalen en hun economische betekenis. Daarbij komt bijzonder veel interessants te voorschijn.

Goud, zilver, koper, ijzer, tin, kwikzilver en lood worden behandeld. Het karakter, de winning, de verwerkingen, de maatschappelijke waarde voor de mensen en het bedrijfsleven. Maar er wordt ook nog gezocht naar een karakterisering in een gedicht.
De vertelstof van de zevende kan ook het Finse Kalevala omvatten, daar spreekt het ijzer als persoon. Zo werd een gedicht gevonden, in oude tijden in een vrijeschool ontstaan.

De spelers kregen een hoofdtooi op, waarin een model van een kristal hing, dat betrekking op die zeven metalen had. Het stukje was daarom interessant, omdat van de vier temperamenten eigenlijk overgegaan wordt op de zeven planeettypen die in de puberteit een rol gaan spelen. Het koor van de klas vult het niet tot de dialoog behorende aan. Het ritme is geheel in Kalevalastijl.
.

Het spel der Zeven metalen

Koor:
t Wilde ijzer, sterk en machtig
Sprak nu tot het zachte zilver
Hard en toornig deze woorden:

IJzer:
‘Weg dat gladde glimmerglanzen.
Dat geflikker, dat geblikker!
Klieven wil ik harde hoofden.
Dorstig drinken bruisend bloed!
Beuken wil ik gloeiende bonken,
Stampend stotende wagens stuwen.
Dwingen rond het razende rad!
Reuzenbogen wil ik spannen
Torens dragen hemelhoog!!’

Koor:
’t Speelse koper, schoon en kleurig,
Vond het ijzer wel heel dapper.
Deed zelfs mee met al zijn daden.
Moest het toch een beetje kwellen.
Kon niet laten fijn te vitten.

Koper:
‘Och, dat ijzer is wat ruw nog.
Bonkt maar botsend heen en weer!
Wacht, wij zullen vlug wat helpen!
Hier een randje
Daar een knopje.
Daar een kraantje.
Hier een dopje …
Zo wordt zelfs die bonk, wat toonbaar
Deze lummel zelfs nog sierlijk.”

Koor:
’t Lood nu bromde dof en somber:

Lood:
‘Diep verborgen is het goede.
Schone glans is ijdele schijn.
Hoeden wil ik met dode lagen
’t Diep geheim der aardegrond.”

Kwik:
‘Hè! dat zwaar en somber zeuren!
Ik wil hippel — druppel — droppen.
Holder — bolder rond gaan rennen!
Ik wil lekker slinger — slungelen,
Waggelend bimmel — biggel — bommelen!
Ik wil kwille kwille kwillik Ik wil kwille kwille kwik!’

Koor:
Zachtkens zong het zachte zilver:

Zilver:
‘Oh, hoe vol van schoon getover
Is die wereld wijd en zijd!
Spieg’len wil ik die schone dromen
Glimmend schijnen met reine glans …
Maar die vuile zwavelvlekken!
Wie beschermt me, wie beschut me,
Wie bedwingt die zwavelwoede?”

Koor:
Plots verscheen het wilde ijzer.
Riep nu stralend van sterke strijdkracht:

IJzer:
‘Flitsend sla ik de sluipende walmen
Fonkelend doorschicht ik de stijgende stank!
Zo bedwing ik die woelende woestheid.
Zo bescherm ik, zo beschut ik
Zo behoed ik, wat teer is en rein!”

Tin:
‘Och, het kan best wat bedaarder.’

Koor
Sprak het taaie krikkeltin.

Tin:
‘Niemand tergen, veel verbergen.
Dat geeft achtink, eerverwachtink!
Daarom … hikke – likke – tikke …
Daarom ben ik niks dan tin.’

IJzer:
‘Nooit zag ik zulk een pummel
Als dat slappe slungeltin!
Welk gekrikkel, welk getikkel!
Wat een laffe luie lummel!

(Goud komt zwijgend aan)

Allen:
‘O!
Hoe prachtig prijkt dat pralende goud!
Welk een dichtheid — flinterlichtheid
Zulk een straling — toch zo’n slichtheid!
Ja, de hoogste onzer is
Steeds het goud, het is gewis!
Ja, de hoogste onzer is
Steeds het goud, het is gewis!’

Hoe grappig dit stuk ook lijkt, het is van grote wijsheid en het biedt tal van pedagogische, zelfs remediërende mogelijkheden.

Het ijzer wordt door de driftige jongen gespeeld, het koper door een aardig, maar kritisch meisje, het lood door een melancholische leerling, het zilver door de grootste ijdeltuit en het kwik door een te snelle denker, die de indruk van een kip-zonder-kop maakt.
Het tin is: een beetje starre jongen. Het goud zwijgt, ook dat biedt vele mogelijkheden.

Sterrenkunde
Daar komt alles weer samen. De zeven planeten, de zeven metalen en de karaktertypen. De twaalf sterrenbeelden van de dierenriem. De Zon en de Maan, de cultuurperioden uit de geschiedenis.

Ook daar komt het spelelement nog goed te pas, wanneer de kinderen met hoepels de vlakken gaan aangeven, die het aardvlak met de equator maakt op de plaats waar wij staan; of het vlak van de ecliptica, waarin de zon zich beweegt, met het vlak van de hemelequator.

Wij zijn teruggekeerd tot de Zon, de vader en moeder van de aardrijkskunde, de heemkunde, het zaakonderwijs en de wereldoriëntatie.

En dan kunnen we in de zevende klas met grote geladenheid en eerbied hetzelfde gedichtje opzeggen, dat ook in de laagste klas met een heel ander bewustzijn werd opgezegd. De kring van de zeven jaren is gesloten.

De Zonne gaat op
De Zonne gaat neer
De Zonne gaat op
en gaat onder
Standvastiglijk heen.
Standvastiglijk wéér.
Standvastiglijk werkt zij
Dat wonder!*

(Uit ‘Het binnenste buiten”: eindrapportage ‘Project Traditionele Vernieuwingsscholen’ : tevens Schoolwerkplan [van de] Rudolf Steiner Kleuterschool, Voorschoten [en de] Rudolf Steiner school, Leiden. 1985)
.

*Guido Gezelle
Op muziek gezet (de tekst heeft: ‘werkt zij dit, i.p.v. dat wonder)

over metalen: Leen Mees

7e klas: alle artikelen

VRIJESCHOOL in beeld: 7e klas

.

498-460

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.