Experimente der Sammlung "Chemie fürs Leben (Chemiedidaktik Rostock)"

AusgabeNameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
(A) ZR1 CfL: Reaktion von Zitronensäure mit Natriumhydroxid Neutralisation und entstehung einer Salzlösung In einem Mörser verreibt man wasserfreie Zitronensäure und Natriumhydroxid in einem äquimolaren Verhältnis (also z.B. 1,6 g Zitronensäure und 1,0 g Natriumhydroxid oder ein Vielfaches davon). Mit diesem Gemisch füllt man mit Hilfe eines langen Trichters ein Reagenzglas etwa 2 cm hoch und spannt dieses fast waagerecht ein. Dadurch wird verhindert, dass das während der Reaktion gebildete Wasser sofort wieder in den verbleibenden Feststoff zurückläuft. Dann erhitzt man vorsichtig mit fächelnder Flamme. Sobald eine Reaktion einsetzt, wird der Brenner sofort entfernt. Nach beendeter Reaktion prüft man die am Rand des Reagenzglases entstandene klare Flüssigkeit mit dem Watesmo-Papier oder wasserfreiem Kupfersulfat (Bei sorgfältigem Einfüllen der Reaktionsmischung kann das Wasser auch mit Universalindikatorpapier auf seinen pH-Wert getestet werden.). Anschließend löst man den verbliebenen festen Rückstand vollständig in neutralem Leitungswasser (evtl. dazu leicht Erwärmen) und gibt einige Tropfen Universalindikator hinzu. Lehrer-/ Schülerversuch Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol), Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei), Natriumhydroxid (Plätzchen), Citronensäure (wasserfrei)
(B) ZR2 CfL: Titration von Salzsäure gegen Natronlauge unter Leitfähigkeitsmessung Neutralisationsreaktion mit pH-Indikator und Leitfähigkeitsmessung Die Bürette wird mit der Natronlauge gefüllt. 10 mL Salzsäure 40 mL dest. Wasser, Universalindikator und Rührfisch werden in den Erlenmeyerkolben gegeben und dieser auf den Magnetrührer gestellt. Unter Rühren werden 20 mL Natronlauge in 0,5-mL-Schritten hinzu gegeben und jeweils die Leitfähigkeit der Lösung notiert. Lehrer-/ Schülerversuch Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)
(A) ZR1 CfL: Reaktion von Zitronenreiniger und „Rohrfrei“ Neutralisationsreaktion zwischen sauren und alkalischen Reinigern In das Reagenzglas wiegt man wie beschrieben 4-6 g festes „Rohrfrei“ ein. Dann gibt man in den Messzylinder 5 mL „Kalweg“ (enth. Zitronensäure), 20 Tropfen Universalindikator, füllt auf 50 mL mit Wasser auf und gießt den Inhalt zügig in das Reagenzglas. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumhydroxid (Plätzchen), Citronensäure-Monohydrat, Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)
(H) ECI 17 CfL: Überspannungs-Elektrolyse in der Petrischale OHP-Demo zur Überspannung in Abhängigkeit des Elektrodenmaterials Teil 1: Die Elektroden werden mit Salzsäure umspült. Nachdem die Petrischale mit Wasser ausgespült wurde, wird sie halb hoch mit Kaliumhydroxid-Lösung gefüllt. Eine Kohleelektrode wird so in die Petrischale gestellt, dass sie zu allen Metalldrähten den gleichen Abstand hat. Die Petrischale wird auf den Overhead-Projektor gestellt, die Drähte mit dem Minuspol und die Kohleelektrode mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden und ein Voltmeter parallel zu den Elektroden geschaltet. Dann regelt man die Spannung langsam hoch. Teil 2: Die Spannungsquelle wird umgepolt und dann die Spannung langsam wieder hoch geregelt. Lehrer-/ Schülerversuch Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas), Salzsäure (rauchend (w= 37%)), Kalilauge (Maßlösung c: 1 mol/L)
(E) KOC CfL: Bestimmung des Sauerstoffgehaltes der Luft Oxidation von Eisenwolle im definierten Luftvolumen Das Verbrennungsrohr wird weitgehend mit Eisenwolle gefüllt und diese an beiden Enden des Rohres mit Glaswolle fixiert. Über zwei kurze Schlauchstücke verbindet man die Kolbenprober, von denen einer auf Null steht und der andere mit 100 mL Luft gefüllt ist, mit dem Verbrennungsrohr. Die Kolbenprober werden eingespannt und die Apparatur auf Dichtheit überprüft. Nun erhitzt man die Eisenwolle im Verbrennungsrohr kräftig und „schiebt“ die Luft aus dem Kolbenprober mehrmals darüber. Nach dem Start der Reaktion wird der Brenner entfernt. Kommt die Reaktion zum Erliegen, wird die Prozedur so lange wiederholt, bis keine Reaktion mehr erkennbar ist und das Gasvolumen sich nicht mehr verändert. Nach dem Abkühlen auf Zimmertemperatur ist das Restvolumen abzulesen. Anschließend leitet man das Restgas in das Becherglas, in dem ein Kerzenstumpf brennt, und ggf. zusätzlich in Kalkwasser. Lehrer-/ Schülerversuch Calciumhydroxid
(E) KOC CfL: Gesetz von der Erhaltung der Masse Oxidationsreaktion in einem geschlossenen System In das Reagenzglas werden 3 oder 4 Streichholzköpfe gegeben und das Glas mit einem Luftballon verschlossen. Nachdem man das Reagenzglas mit Luftballon gewogen hat, erhitzt man so lange, bis sich die Streichholzköpfe entzünden. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird erneut gewogen. Mit Eisenwolle verfährt man analog. Man gibt ca. 2 cm hoch Eisenwolle in das Reagenzglas, verschließt es mit dem Luftballon, wiegt es und erhitzt anschließend so stark, dass eine Reaktion zwischen Eisenwolle und Luftsauerstoff stattfindet. Nach dem Abkühlen wird auch hier erneut gewogen. Lehrer-/ Schülerversuch
(E) KOC CfL: Beseitigung eines Rotweinflecks mit einem Oxi-Reiniger Oxidative Zerstörung eines Farbstoffs Auf dem Ceranfeld erhitzt man in dem Becherglas ca. 150 mL Leitungswasser auf 60-70 °C. Dann gibt man ½ Messlöffel (ca. 10 g) des Oxi-Reinigers in das Wasser und taucht den verschmutzten Lappen hinein. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid)
(B) ZR2 CfL: Elektrolyse von verdünnten Säuren Oxonium-Ionen als gemeinsame Merkmal von Säuren Das Becherglas wird mit der entsprechenden Menge an Säure, 100 Millilitern Leitungswasser und 20 Tropfen Universalindikator gefüllt und mit einer Trennwand aus Pappe in zwei Kammern geteilt. In jede Kammer taucht man eine Kohleelektrode so weit wie möglich ein und verbindet die Elektroden mit der Spannungsquelle. An der Spannungsquelle wird für einige Minuten eine Gleichspannung von 15 - 20 Volt angelegt. In dieser Weise untersucht man 6 mL Essigsäure; 5 mL Schwefelsäure; Mineralwasser + 0,2 g Kaliumnitrat; 3 mL Zitronensäure; 0,05 g wasserfreie Zitronensäure Lehrer-/ Schülerversuch Citronensäure-Monohydrat, Citronensäure (wasserfrei), Kaliumnitrat, Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)
(A) ZR1 CfL: Reversible Reaktion von Kohlenstoffdioxid mit Wasser pH-Wert-Änderung bei der Austreibung von Kohlenstoffdioxid aus Wasser Der Versuch wird wie beschrieben aufgebaut. Dann gibt man in beide Reagenzgläser je 10 Tropfen Universalindikator, füllt das linke zu gut einem Viertel mit Mineralwasser und das rechte zu einem Viertel mit Leitungswasser. Anschließend erhitzt man das Mineralwasser langsam und vorsichtig mit einem Brenner (Das Mineralwasser soll nicht sieden!) und beobachtet die Farbänderungen beider Lösungen. Lehrer-/ Schülerversuch Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)
(A) ZR1 CfL: Verdünnungsreihe mit Natriumhydroxid pH-Wert-Änderung bei Faktor-10-Verdünnung von Natronlauge In einem Becherglas löst man 0,2 g Natriumhydroxid in 50 mL Wasser und misst den pH-Wert mit einem pH-Meter. Dann füllt man 5 mL dieser Lösung in einen Messzylinder, ergänzt mit Wasser zu 50 mL, gibt diese Lösung wieder in ein Becherglas und misst erneut den pH-Wert. Analog verfährt man weitere vier Mal (Messzylinder jeweils gründlich spülen!), und beschriftet die Bechergläser. Dann gibt man in je 6 Reagenzgläser einige Tropfen Universalindikator bzw. Rotkohlindikator und füllt sie zur Hälfte mit den unterschiedlich konzentrierten Lösungen auf. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumhydroxid (Plätzchen), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)
(A) ZR1 CfL: Reaktion von Salzsäure mit Bullrich Salz® pH-Wert-Änderung durch das Spektrum eines Universalindikators In die drei Reagenzgläser gibt man jeweils 10 mL neutrales Leitungswasser und 2 mL Rotkohlindikator. Dann fügt man in zwei der Gläser 2 mL Salzsäure und in das dritte 2 mL Leitungswasser hinzu, damit alle drei die gleiche Füllhöhe haben. Nun lässt man in eine der mit Säure versetzten Lösungen zwei gemörserte Tabletten Bullrich Salz® fallen, verschließt mit einem Stopfen, schüttelt gut um und entfernt den Stopfen wieder. Dabei wird die Farbänderung der Lösung verfolgt, die beiden anderen Reagenzgläser dienen als Referenzen für die Farben der sauren und der neutralen Lösung. Da Bullrich Salz® den Wirkstoff nur langsam freisetzt, sollte man die Lösung für mindestens 20 min stehen lassen und immer wieder umschütteln. Lehrer-/ Schülerversuch Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)
(A) ZR1 CfL: „Eindampfen“ von Kohlensäure pH-Wert-Veränderung beim Erhitzen von Mineralwasser In den Rundkolben gibt man etwa 300 mL Mineralwasser und einige Siedesteine, fügt einige Tropfen Universalindikator hinzu, verschließt mit dem durchbohrten Stopfen und schließt über das Schlauchstück einen Kolbenprober an. Dann erhitzt man das Mineralwasser vorsichtig mit einem Brenner. Dabei wird der Stempel des Kolbenprobers gedreht, um ein „Hängenbleiben“ zu vermeiden. Wenn der erste Kolbenprober mit 100 mL Gas gefüllt ist, wechselt man ihn gegen den zweiten aus und versucht, weitere 100 mL Gas aufzufangen. Lehrer-/ Schülerversuch Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)
(B) ZR2 CfL: Elektrolyse einer verdünnten Ammoniumhydroxid-Lösung unter Zusatz von Phenolphthalein Produkte bei der Elektrolyse von Ammoniumhydroxid-Lösung Das Becherglas wird mit 100 mL Leitungswasser, 0,2 mL Ammoniumhydroxid-Lösung, max. 10 Tropfen Phenolphthalein sowie 0,3 g Kaliumnitrat (Leitsalz) gefüllt und mit einer Trennwand aus Pappe in zwei Kammern geteilt. Vor Beginn des Versuchs wird die Dampfphase der Ausgangslösung mit feuchtem Indikatorpapier geprüft. Anschließend taucht man in jede Kammer eine Kohleelektrode ein. Die Elektroden werden über die Spannungsquelle miteinander leitend verbunden und an der Spannungsquelle für einige Minuten eine Gleichspannung von 15 - 20 V angelegt. Nach ca. zwei Minuten Wartezeit prüft man die Dampfphase dicht an beiden Polen mit zwei feuchten Indikatorpapieren. Lehrer-/ Schülerversuch Kaliumnitrat, Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%))
(C) ZR3 CfL: Wirkung von Aludrox® auf Laugen Pufferwirkung von Aluminiumhydroxid auf Laugen In das Becherglas gibt man 50 ml Natronlauge und den Rührfisch, taucht ein Thermometer und die Elektrode eines geeichten pH-Meters ein und temperiert die Lösung unter Rühren auf etwa 40°C. Dann fügt man eine gemörserte Tablette Aludrox® hinzu und beobachtet den pH-Wert etwa 10 Minuten. Lehrer-/ Schülerversuch Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L)
(F) BEO CfL: Nachweis von Zink und Silberoxid Qualitative Bestimmung der Inhaltsstoffe einer Zink-Silberoxid-Batterie Vorbereitung: Zunächst ist es notwendig, Zinkpulver und Silberoxid (aus Versuch "CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen und unbenutzten Knopfzelle auf Zink-Silberoxid-Basis" zu trocknen. Dazu wird die geöffnete Knopfzelle einen Tag lang an einen warmen, trockenen Ort gelegt. Nachdem die Stoffe angetrocknet sind, kann man sie mit einem spitzen Spatel aus dem Metallbecher entfernen und ggf. mörsern. Man lässt sie anschließend auf dem Filterpapier vollständig trocknen. Durchführung: Das trockene Zinkpulver wird auf die Magnesia-Rinne oder in den Verbrennungslöffel gegeben und in der oxidierenden Zone des Brenners erhitzt. Getrocknetes Silberoxid füllt man in das Reagenzglas, erhitzt dieses und prüft mit dem glimmenden Span auf Sauerstoff. Lehrer-/ Schülerversuch Zink (Pulver, phlegmatisiert), Silber(I)-oxid
(E) KOC CfL: Sauerstoffanteil im Gasgemisch, das aus Oxi-Reiniger freigesetzt wurde Quantitative Bestimmung durch Oxidation von Kupferdraht Vorbereitend reduziert man gemäß Anleitung eine Portion von Kupferoxid in Drahtform durch Erhitzen im Wasserstoffstrom (alternativ: Camping-Gas oder Erdgas), so dass man vollständig rosafarbenes Kupfer frisch erhält. Anschließend lässt man das Verbrennungsrohr im Gasstrom erkalten. Durchführung: Man füllt das Reagenzglas etwa zu einem Viertel mit dem zu untersuchenden Oxi-Reiniger und gewinnt gemäß Anleitung durch Erhitzen eine Kolbenprober-Portion Gas. Dieses leitet man wie beschrieben über die frisch gewonnene (s.o.) Portion Kupfer, die mit dem Gasbrenner stark erhitzt wird. Man lässt die Apparatur erkalten und liest das verbliebene Gasvolumen ab. Dieser Versuch wird mit allen zu untersuchenden Oxi-Reinigern wiederholt, dazu muss allerdings das Kupferoxid jeweils erst wieder reduziert werden. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke), Wasserstoff (Druckgas), Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid)
(B) ZR2 CfL: Ermittlung der beim Auflösen der jeweiligen Tablette freigesetzten Menge an Kohlenstoffdioxid Quantitative Bestimmung von Natriumhydrogencarbonat und Calciumcarbonat in einer med. Calciumtablette Man füllt den Erlenmeyerkolben mit 100 mL Leitungswasser. Das gewinkelte Glasrohr mit dem Stopfen wird mittels eines Schlauchstückes mit dem T-Stück und den beiden Kolbenprobern verbunden. Anschließend lässt man die Calciumtablette in den Erlenmeyerkolben fallen und verschließt sofort mit dem Stopfen. Das entstehende Gas wird in den Kolbenprobern abwechselnd aufgefangen und diese bei Bedarf rasch wieder entleert. Lehrer-/ Schülerversuch
(B) ZR2 CfL: Bestimmung des Gehaltes an Natriumhydroxid in flüssigem Rohrreiniger Quantitative Bestimmungen von Alkalien in Alltagsstoffen Mit der Pipette wird 1 mL flüssiger Rohrreiniger abgemessen und in den Messzylinder gegeben und anschließend mit dest. Wasser auf 50 mL aufgefüllt. Die Lösung wird in ein Becherglas gegossen und mit Phenolphthalein versetzt. Die Bürette füllt man mit Salzsäure und titriert unter Rühren in 0,5-mL-Schritten bis zum Umschlagspunkt. Lehrer-/ Schülerversuch Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%))
(B) ZR2 CfL: Bestimmung des Gehaltes an Essigsäure in Haushaltsessig Quantitative Bestimmungen von Säuren und Laugen (Alltagsstoffen) In einen Messzylinder werden 10 Milliliter Haushaltsessig gegeben und mit dest. Wasser auf 50 Milliliter aufgefüllt. Die Lösung wird in ein Becherglas gegossen und mit Universalindikator versetzt. Die Bürette füllt man mit Natronlauge und titriert unter Rühren in 0,5-Milliliter-Schritten bis zum Umschlagspunkt. Lehrer-/ Schülerversuch Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)
(B) ZR2 CfL: Bestimmung des Gehaltes an Säure in Klarspüler Quantitative Bestimmungen von Säuren und Laugen in Alltagsstoffen In einen Messzylinder werden 10 mL Klarspüler gegeben und mit dest. Wasser auf 50 mL aufgefüllt. Die Lösung wird in ein Becherglas gegossen und mit Universalindikator versetzt. Die Bürette füllt man mit Natronlauge (c=0,5 mol/L) und titriert unter Rühren in 0,5-mL-Schritten bis zum Umschlagspunkt. Lehrer-/ Schülerversuch Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Citronensäure-Monohydrat, Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)

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