Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Isolierung von DNA aus Mundschleimhautzellen | Die eigene Persönlichkeit im Reagenzglas | Vorbereitend kühlt man eine 10-ml-Portion Ethanol im Gefrierfach. Dann löst man eine TL-Portion Kochsalz in etwa 100 ml Wasser. Ein Becherglas mit zwei TL-Portionen Handspülmittel wird bereit gestellt. Man nimmt etwas Kochsalzlösung in den Mund, reibt sie mit der Zunge intensiv am Gaumen - ohne sie zu verschlucken. Diese Flüssigkeit spuckt man in die Tensidlösung und vermischt vorsichtig ohne Schaumbildung. Ein Teil dieser Lösung wird in einem Rggl. mit dem eiskalten Ethanol überschichtet. Mit einem Zahnstocher kann man aus dieser Lösung einzelne DNA-Fäden herausnehmen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Das nackte Ei | "Chemisches Schälen" | Vorbereitend legt man ein rohes Ei für 2 Tage in Essigessenz. Für die beschriebenen Untersuchungen wird es danach in ein Becherglas mit Wasser gelegt. | Lehrerversuch | Essigsäure (w=____% (25-90%)) |
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Die farbige Mangan-Schichtung | Gestufte Reduktion von Kaliumpermanganat in alkalischem Milieu | Vorbereitend löst man 120g Natriumhydroxid in 500ml Wasser und kühlt diese Natronlauge auf 0 °C herunter. 50mg Kaliumpermangant werden in 1ml Wasser gelöst und hinzugefügt. Aus einer Bürette lässt man ca. 1ml 0,1%ige Wasserstoffperoxid-Lösung laufen - bis zur Dunkelgrünfärbung. Man füllt mit dieser Lösung einen Standzylinder zur Hälfte, überschichtet mit 20ml 6M Essigsäure und rührt oben vorsichtig, bis sich in dieser Schicht eine rötliche Färbung einstellt. Die restliche dunkelgrüne alkalische Lösung wird in einen zweiten Standzylinder gegeben und zunächst mit weiteren 2ml der Wasserstoffperoxid-Lösung versetzt - bis zur Blaufärbung. Nun färbt man die oberen zwei Drittel der Flüssigkeit durch Einrühren von Essigsäure wieder dunkelgrün und das obere Drittel durch weitere Essigsäure rötlich. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Essigsäure (100 %ig, Eisessig), Kaliumpermanganat |
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Mikrochemischer Nachweis von Zinn in Legierungen | Bildung netzartiger faseriger Zinnkristalle | Vorbereitend löst man einen Span der Zinnlegierung in etwas konz. Salzsäure. Nach kurzem Erwärmen lässt man die Lösung für ca. 5 h stehen und stellt danach mit Natronlauge die Lösung auf ein schwach saures Milieu ein. (Tüpfeln auf Indikatorpapier) Ein Tropfen der Lösung wird mit einem Span Zink auf einen Objektträger gebracht. Nach beendeter Reaktion legt man ein Deckglas auf und betrachtet bei 50- bis 100-facher Vergrößerung. Zum Vergleich kann man eine Probe mit 5% Zinn(II)-chlorid-Lösung in gleicher Weise behandeln. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (konz. (w: >25%)), Kalilauge (konz. w=____% (5-25%)), Zinn(II)-chlorid-Dihydrat |
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Ersatz für Platinasbest | Herstellung einer katalytisch nutzbaren Platin-Quarzwolle | Vorbereitend löst man etwas Natriumhexachloroplatinat(IV) in der doppelten Menge Wasser. Man übergießt 5g Quarzwolle mit 20ml der vorbereiteten Lösung und rührt 10ml Ascorbinsäure-Lösung hinzu. Das Gemisch muss über Nacht langsam durchreagieren. Dann trennt man die Flüssigkeit von der Pt-Quarzwolle ab, wäscht diese noch mit dest. Wasser und trocknet sie. Die platinierte Quarzwolle muss vor der Verwendung kurz durchgeglüht werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Präparative Darstellung von Glycin | Reaktion von Monochloressigsäure mit Ammoniak | Vorbereitend löst man gemäß Anleitung Monochloressigsäure in wenig Wasser und tropft unter Schütteln konz. Ammoniak-Lösung hinzu. Das Gemisch lässt man 1-2 Tage stehen und dampft es dann vorsichtig ein. Die Reinigung des Glycin-Kristallisats erfolgt nach Anleitung durch mehrfaches Lösen in Wasser und Ausfällen in Methanol. Nach der letzten Filtration sollte im Filtrat kein Chlorid mehr mit Silbernitrat-Lösung nachweisbar sein. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Chloressigsäure, Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Methanol |
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Reduktion von Azorubin in Alginatbällchen | Farbreaktion mit POWERADE (TM) "Wild Cherry"-Getränk | Vorbereitend löst man gemäß Anleitung Natriumalginat in dem roten Getränk und stellt die Calciumchlorid-Lösung her. Zur Herstellung der rötlichen Alginat-Bällchen tropft man langsam die Calciumchlorid-Lösung Alginat-Lösung. Die Bällchen werden mittels feinem Sieb getrennt, mit Wasser gewaschen und in einem Glas mit verdünnter Natriumdithionit-Lösung überführt. Man betrachtet die Entfärbung der Bällchen und anschließend die scheinbar farblosen Kügelchen im UV-Licht. Danach überführt man die Bällchen wie beschrieben in Natronlauge, trennt sie mittels Haarsieb und belichtet erneut mit einer UV-Lampe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumchlorid-Dihydrat, Natriumdithionit, Natronlauge (w=____% (>5%)) |
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Ein leitfähiger Kunststoff | Oxidative Bildung von Polypyrrol | Vorbereitend löst man in einem Rggl. Eisen(III)-chlorid gemäß Rezeptur in Wasser. In einem anderen Rggl. gibt man zu wenig 2-Propanol das gleiche Volumen Pyrrol und schüttelt. Man legt drei Kristallisierschalen mit Rundfilterpapier aus. Das 1. Papier bleibt zum Vergleich trocken. Das 2. Papier benetzt man vollständig mit der Eisen(III)-chlorid-Lösung und trocknet es mit dem Föhn. Das 3. Papier wird ebenfalls zunächst mit der Eisensalz-Lösung vollständig benetzt. Dann tropft man wenig Pyrrol-Lösung auf und beobachtet die Farbveränderung. Nach ca. 1min wird das Papier mit Pinzette aufgenommen und mit dem Föhn getrocknet. Dann misst man die elektrische Leitfähigkeit auf allen drei Papieren. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, 2-Propanol, Pyrrol |
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Nylon-6.10 - ein Polyamid | Grenzflächenkondensation von Sebacinsäuredichlorid und 1,6-Diaminohexan | Vorbereitend löst man nach Rezeptur Sebacylchlorid in Hexan. In einem Becherglas (hohe Form) mischt man 1,6-Diaminohexan in Wasser und löst darin die Natriumhydroxid-Plätzchen auf. Dann fügt man wenige Tropfen Phenolphthalein-Lösung hinzu. Über das Auslaufrohr eines Trichters lässt man langsam die vorbereitete Sebacinchlorid-Lösung zur Überschichtung der wässrigen Phase ins Becherglas rinnen. An der Grenzfläche entsteht eine trübe Haut, die man mit Pinzette aufnimmt. Der mehrere Meter lange Faden wird auf einen Holzstab aufgewickelt. Die Farbänderung in der wässrigen Phase wird beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | n-Hexan, Sebacinsäuredichlorid, Hexamethylendiamin, Natriumhydroxid (Plätzchen), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Katalase: nicht-kompetitive Hemmung | Wirkung von Benzoesäure auf Enzymreaktion | Vorbereitend löst man wie angegeben eine Benzoesäure-Aufschlämmung mit Ammoniak-Lösung auf und neutralisiert den Ansatz. In zwei Rggl. gibt man gemäß Beschreibung Kartoffelpresssaft. Dem einen Ansatz fügt man Ammoniumbenzoat-Lösung zu, dem anderen (Kontrollansatz) etwas Wasser zur Volumengleichheit. Nach 5-minütiger Einwirkzeit vermischt man beide Ansätze mit etwas Spülmittel-Lösung und 3%iger Wasserstoffperoxid-Lösung. Man vergleicht die Bildung des Sauerstoff-Schaumes. | Lehrer-/ Schülerversuch | Sauerstoff (freies Gas), Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)), Benzoesäure |
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Wohin mit den Teelichtbechern? | Recycling von "Aluminiumschrott" aus dem Haushalt | Vorbereitend mischt man 45g Natriumchlorid mit 45g Kaliumchlorid und 10g Natriumfluorid und schmilzt das Gemisch zugedeckt in einem Porzellantiegel mit 2 TECLU-Brennern auf. Zerkleinerte Teelichtbecher gibt man Stück für Stück in die heiße Schmelze, wobei weiter mit den Brennern erhitzt wird. Nach dem Einschmelzen von 10-20 Teelichtbechern lässt man Abkühlen. Unter dem erstarrten Salz hat sich ein größerer Aluminiumregulus gebildet. | Lehrerversuch | Kaliumchlorid, Natriumfluorid |
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Sonnenschutzmitteln mit und ohne Nanopartikeln | Wirkung von nanoskaligem Titandioxid bzw. Zinkoxid | Vorbereitend mischt man eine handelsübliche Hautcreme wie beschrieben mit nanoskaligem Titandioxid- bzw. mit Zinkoxid-Pulver. Man stellt für das Vergleichsexperiment weitere handelsübliche Sonnenschutzcremes mit und ohne Nanopartikel bereit. Jeweils mit einem Tropfen der Proben werden UV-durchlässige Objektträger bestrichen. Man hält die Proben über einem weißen Blatt Papier unter eine UV-Lampe (z.B. Geldscheinprüfer) und vergleicht die Lichtdurchlässigkeit. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkoxid |
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Unterscheidung von Perlon und Nylon durch Frottee-Reaktion | Quellungsvorgänge an der Oberfläche von Polyamidfasern | Vorbereitend mischt man gemäß Anleitung aus Zinkchlorid, demin. Wasser und Ethanol die beiden Frottee-Lösungen. Man präpariert wie beschrieben Einzelfäden von Textilfasern auf einem Objektträger, bringt die Frottee-Lösungen auf und lässt bei Betrachtung unter dem Mikroskop reagieren. Zur Unterscheidung der Polyamidfasern von anderen Textilfasern wird die stärker konzentriertere Lösung, zur Unterscheidung von Perlon und Nylon die weniger konzentrierte Lösung verwendet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkchlorid, Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Brennstoffzelle mit Glucose und Wasserstoffperoxid | U-Rohr-Versuch zu einer elektrochemischen Energiequelle | Vorbereitend mischt man Wasserstoffperoxid-Lösung unter Kühlung mit der vierfachen Menge 25%iger Kalilauge und hält diese Lösung kalt. In ein U-Rohr mit Fritte füllt man in jeweils einen Schenkel gleichzeitig die vorbereitete Wasserstoff-Lösung und eine frisch bereitete Lösung von 10g Glucose in 90ml Kalilauge (anstelle von Glucose kann auch Methanol oder Ethanol verwendet werden). Man taucht zwei Pt-Elektroden ein und misst die Spannung. Mit einem niederohmigen Motor kann man diese nutzbar machen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kalilauge (konz. w=____% (5-25%)), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Methanol, Ethanol (ca. 96 %ig) |
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CfL: Explosion in der Filmdose | Brennstoff-Luft-Gemisch in Klein-Explosion | Vorbereitend präpariert man eine Filmdose mit dem Piezo-Zünder eines Feuerzeugs. erzeuge sind in fast jedem Supermarkt erhältlich). In unmittelbarer Nähe durchsticht man mit der erhitzten Nadel den Dosenboden, durch den der Draht des Zünders ins Doseninnere gesteckt wird. Betätigt man den Piezo- Zünder, so muss nun ein deutlich sichtbarer Funke zwischen Kabel und Metallsäule springen. Durchführung: Es werden einige Tropfen Benzin in die Dose gegeben, diese wird mit dem Deckel verschlossen. Mit Hilfe des Zünders bringt man das Benzin-Luft-Gemisch zur Explosion. Der Vorgang kann nach erneutem Aufsetzen des Deckels mehrere Male wiederholt werden. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Benzin (Sdb.: 50-70 °C) |
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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) |
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Bau eines Natrium-Ionen-Akkumulators | Energiespeicher in der TIC-TAC-Dose | Vorbereitend reiniget man ein FTO-Glas mit Aceton und versieht es gemäß Anleitung mit einer Titandioxidschicht die man trocknen lässt. Auf einer Heizplatte (350°C) wird die Titandioxidschicht eingebacken. Die Elektrolytlösung wird gemäß Rezeptur aus Natriumperchlorat, Dimethylcarbonat und Propylencarbonat zubereitet. In eine TIC-TAC-Dose oder entsprechendes Gefäß gibt man nun die Elektrolytlösung und stellt die vorbereitete Titandioxidelektrode (-Pol) sowie die Graphitfolie (+Pol) hinein. Man lädt 3min lang mit ca. 4,6V Spannung und nutzt dann den Energiespeicher. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumperchlorat-Monohydrat, Dimethylcarbonat, Propylencarbonat, Aceton |
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Nachweis von Bisphenol A durch DC | Untersuchung von Thermofaxpapier bzw. Kassenbons | Vorbereitend rührt man wie beschrieben das zu untersuchende Papier in Ethylacetat, ebenso als Referenz wenige Körnchen Bisphenol A. Gemäß Anleitung wird die DC-Platte mit den Lösungen präpariert und in einem Gemisch aus n-Heptan und Ethylacetat (1:1) als Laufmittel entwickelt. Nach dem Trocknen der Platte betrachtet man im UV-Licht. | Lehrerversuch | Ethylacetat, n-Heptan, Iod, Bisphenol A |
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Bromierung von Heptan | Produktnachweis in der geteilten Petrischale | Vorbereitend schüttelt man im Rggl. Bromwasser mit überschichtetem Heptan aus (Abzug). Die Brom-Heptan-Lösung gibt man wie beschrieben in eine Kammer der dreigeteilten Petrischale. In die zweite Kammer gibt man Bromthymolblau-Lösung und in die dritte etwas ammoniakalische Silbernitrat-Lösung. Zugedeckt positioniert man die Schale auf dem OHP. | Lehrerversuch | Bromwasser (verd. (w: 1-5%)), Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)), n-Heptan, 1-Bromheptan |
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Entfernung von Phosphaten aus Abwässern mit Fe-Salzen | Modellversuch zur Abwasserreinigung | Vorbereitend setzt man die Phosphat-Lösung sowie die Lösungen der angegebenen Fällungsreagenzien an. Reagenzglasversuch: Man legt jeweils 2ml Phosphat-Lösung vor und fügt jeweils eine der Fällungsreagenzien-Lösungen hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | tri-Natriumphosphat-12-Hydrat, Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Calciumchlorid (getrocknet), Aluminiumsulfat-Hydrat |
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