Experimente

NameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
Biochemische Brennstoffzelle mit Trockenhefe Stromproduktion aus elektrochemischer Reaktion von Glucose mit Wasserstoffperoxid Vorbereitend setzt man nach Anleitung eine gepufferte Lösung von 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon an. Man zeigt in einem Vorversuch die Reaktion einer alkalische Glucose-Lösung mit gepufferter HNQ-Lösung. Im Hauptversuch befüllt man die vorgesehene Brennstoffzelle entsprechend der ausführlichen Anleitung kathodenseitig mit salzsaurer Wasserstoffperoxid-Lösung und anodenseitig mit der zubereiteten Suspension von Trockenhefe in gepufferter HNQ-Lösung, die mit einer Glucose-HNQ-Lösung vermischt wurde. Als Elektroden kommen ein Graphitstab und ein versilberte Kohlestab, alternativ ein Titan-Strecknetz zum Einsatz. Lehrer-/ Schülerversuch SII Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)), 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon
Standardpotentiale galvanischer Elemente Kupfer-, Zink- und Eisen-Halbzellen kombiniert mit einer Standard-Wasserstoff-Halbzelle Vorbereitend stellt man 1-molare Lösungen von Kupfer(II)-, Zink(II)- und Eisen(II)-sulfat her. In Bechergläsern werden die drei Ionenlösungen nach Anleitung mit den entsprechenden Plattenelektroden aus Kupfer, Zink bzw. Eisen bestückt. Für die Standard-Wasserstoff-Halbzelle wird ein Stück Magnesiumband in eine 1-molare-Salzsäure-Lösung gegeben, die mit einer Platinelektrode bestückt ist. Ein mit Kaliumnitrat-Lösung getränkter Filterpapierstreifen verbindet jeweils eine Halbzelle mit der Standard-Wasserstoff-Halbzelle. Lehrer-/ Schülerversuch Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Zinksulfat-Heptahydrat, Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Kaliumnitrat, Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L)
Kunstseide aus Cellulose Ausfällung von Regeneratcellulose Vorbereitend stellt man am Vortag eine gesättigte Kupfer(II)-sulfat-Lösung her und fügt ein gleiches Volumen an konz. Ammoniak-Lösung hinzu. Man vermischt diese Lösung nach Angaben mit Kalilauge und löst darin die Baumwollwatte durch Rühren auf. Das dickflüssige Präparat wird auf eine Einwegspritze gezogen und über eine feine Kanüle in ein größeres Becherglas mit verd. Schwefelsäure gedrückt. Der entstehende Faden wird nach der Entfärbungsreaktion entnommen, mit viel Wasser gewaschen und anschließend getrocknet. Lehrer-/ Schülerversuch Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Kalilauge (verd. w=____% (2-5%)), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%))
Methanmamba Effektvolle Demonstration der Dichte und der Verbrennung von Methan Vorbereitend stellt man aus dem Oberteil einer PET-Flasche gemäß Anleitung einen "Schaumbereiter" her. Erdgas (oder Methan aus der Gasflasche) wird in eine schaumbildende (Seifen-)Lösung geleitet. Mit einem Pfannenwender ("Kelle") abgenommen, kann die hoch stehende Schaumsäule abgefackelt werden. Lehrerversuch Methan (freies Gas)
Stickoxide in Kerzenflammen Nachweis mit SALTZMANN-Lösung Vorbereitend stellt man die Reagenzlösung her, indem man in 100ml dest. Wasser 0,5g Sulfanilsäure und 0,005g N-(1-Naphthyl-)ethylendiamin-HCl löst und 5ml Eisessig zusetzt. Man zieht mittels Trichter, Schlauch und Wasserstrahlpumpe das Abgas einer Kerzenflamme durch eine Waschflasche mit 100ml dest. Wasser. Die so gewonnene Abgas-Lösung wird 1:10 verdünnt und in einer 10 ml-Portion mit 1ml SALTZMANN-Lösung versetzt. Auf einer weißen Unterlage wird die Farbreaktion betrachtet. Man untersucht und vergleicht den Stickoxidgehalt im Abgas von farblosen und eingefärbten Kerzen. Lehrer-/ Schülerversuch Essigsäure (100 %ig, Eisessig), Sulfanilsäure, N-(1-Naphthyl)ethylendiamindihydrochlorid
Stofftrennung im Windsichter Unterschiede bei Dichte und Luftwiderstand gezielt nutzen Vorbereitend stellt man ein Gemisch aus Granulat oder Körnchen gleicher Größe aus Kunststoff und Holz bereit. Ein Rohr aus transparentem KS wird so präpariert, dass es am unteren Ende, versehen mit einem Drahtnetz, auf die Öffnung eines Föhns gesteckt werden kann (evtl. geeignetes Papprohr als Übergang benutzen). Nach der Befüllung mit dem Körnchengemisch wird die obere Öffnung mit einem Teesieb verschlossen. Man schaltet den Föhn ein. Lehrer-/ Schülerversuch
Womit man Geldscheine präpariert Ninhydrin färbt die Haut. Vorbereitend stellt man eine 1%ige Ninhydrin-Lösung in Isopropanol her. Diese Lösung gibt man zu einer Aminosäure-Lösung, z.B. Glycin. Man beobachtet die Farbveränderung. Man lässt etwas Ninhydrin-Lösung auf die Haut (Arm oder Hand) längere Zeit lang einwirken. Lehrer-/ Schülerversuch SII Ninhydrin, 2-Propanol
Konzentrationszelle Elektrochemische Prozesse mit Silbernitrat-Lösung Vorbereitend stellt man eine 1-molare Silbernitrat-Lösung und durch entsprechende Verdünnung eine 0,1-molare, eine 0,01-molare und eine 0,001-molare Silbernitrat-Lösung her. Gemäß angegebenem Schema befüllt man vier Mulden einer Zellkulturplatte und stellt jeweils einen Streifen Silberblech hinein. Über Filterpapierstreifen bzw. Kerzendochtstücke, die mit Kaliumnitrat-Lösung getränkt sind bildet man wie beschrieben die Salzbrücken. Nun misst man die auftretenden Spannungen zwischen den jeweiligen Donator- und Akzeptor-Halbzellen. Lehrer-/ Schülerversuch Silbernitrat
Denaturierung von Protein durch pH-Wert-Änderung Störung der Sekundär- und Tertiärstruktur durch Säuren und Alkalien Vorbereitend stellt man eine 20%ige Trichloressigsäure-, eine 20%ige Sulfosalicylsäure- und eine 5%ige Gerbsäure-Lösung bereit. Reihenversuche: In Reagenzgläsern versetzt man Eiklar-Lösung bzw. Fleischsaft-Lösung jeweils mit Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Natronlauge, Trichloressigsäure, Sulfosalicylsäure und Gerbsäure. Lehrer-/ Schülerversuch Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)), Natronlauge (verd. w= 10%), Trichloressigsäure, 5-Sulfosalicylsäure-Dihydrat
Eisensalz-Geheimtinten Farbreaktionen mit Eisen(III)-chlorid-Lösungen Vorbereitend stellt man eine ca. 5%ige Eisen(III)-chlorid-Lösung im Zerstäuberfläschchen bereit. Als Tinten werden jeweils 10%ige Ammonium- oder Kaliumthiocyanat-Lösungen, 10%ige Kaliumhexacyanoferrat(II)-Lösung, 5%ige Sulfosalicylsäure sowie eine frisch bereitete gesättigte Tannin-Lösung verwendet. Man trägt auf weißes Papier Schriftzüge mit diesen Tinten auf, lässt sie trocknen und sprüht zum Sichtbarmachen die Eisen(III)-chlorid-Lösung darüber. Lehrer-/ Schülerversuch Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Ammoniumthiocyanat, Kaliumthiocyanat, 5-Sulfosalicylsäure-Dihydrat
CfL: Löschen einer Kerze mit einer Kupferwendel Methode: Abkühlung unter Entzündungstemperatur Vorbereitend stellt man eine Kupferdrahtwendel her, indem man den Draht von einem Ende aus etwa 20-mal um den Glasstab wickelt. Man lässt am Ende ein mindestens noch 5 cm langes gerades Drahtstück zum Anfassen stehen. Anschließend nimmt man die Wendel vom Glasstab ab und zieht sie noch etwas auseinander. Durchführung: Die Kupferwendel wird waagerecht von oben in die Kerzenflamme bis zur Spitze des Dochtes bewegt. Nach dem Erlöschen der Flamme wartet man mindestens noch 10 sec und hebt dann die Kupferwendel wieder an. Lehrer-/ Schülerversuch
Sauerstoff im Wasser Halbquantitativer Nachweis von gelöstem Sauerstoff Vorbereitend stellt man eine Mangan(II)-chlorid-Lösung (20g auf 25ml dest. Wasser) sowie eine Natriumhydroxid-Lösung (15g auf 30ml) her. Man füllt eine 100-ml-Klarglasflasche vollständig mit einer Probe aus einem Gewässer und verschließt sie sofort. Dann bringt man mit einer Pipette je 0,5ml der vorbereiteten Lösungen ein - tief auf den Boden der Flasche. Man verschließt wieder blasenfrei und schüttelt mehrmals. Nach 10 min schließt man aus der Farbe des Niederschlags auf den Sauerstoffgehalt: weiß=<1mg/l, elfenbein=1-3mg/l, schwach braun=5-10mg/l, rostbraun=>10mg/l Lehrer-/ Schülerversuch Natriumhydroxid (Plätzchen), Mangan(II)-chlorid-Tetrahydrat
Farbstoff aus dem Hydrolyseprodukt von Paracetamol Azosynthese mit p-Aminophenol Vorbereitend stellt man eine SALTZMAN-Lösung her, indem man 5mg N-(1-Naphthyl)-ethylendiamin-hydrochlorid in 100ml dest. Wasser löst. Man gewinnt durch saure Hydrolyse von Paracetamol und anschließender Neutralisation eine hellgelbe Lösung von p-Aminophenol, die mit dem gleichen Volumen SALTZMAN-Lösung versetzt wird. Dann gibt man einige Kristalle Natriumnitrit hinzu. Lehrer-/ Schülerversuch Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)), N-(1-Naphthyl)ethylendiamindihydrochlorid, Natriumnitrit
Harnstoffspaltung durch Bodenbakterien Enzymatische Reaktion aus dem Stickstoffkreislauf der Natur Vorbereitend stellt man fein gesiebte Garten- Kompost- oder Ackererde bereit. In einem Erlenmeyerkolben wird eine Portion dieses Bodenmaterials mit einer Spsp. Harnstoff und demin Wasser aufgeschlämmt. Ein längeres Stück angefeuchtetes pH-Indikatorpapier wird mittels Stopfen, der den Kolben verschließt, eingeklemmt. Bei 35°C lässt man den Ansatz im Trockenschrank bzw. Wasserbad mindestens 1h lang reagieren. Lehrer-/ Schülerversuch
Bildung und Auflösung eines Melamin/Harnsäure-Adduktes Modellversuch zur Wirkung im Harnwegssystem Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung aus Harnsäure, Natronlauge und Wasser die benötigte Natriumurat-Lösung her. Man gibt davon wie beschrieben in zwei Rggl., setzt dem einen Melamin-Lösung und dem anderen - als Vergleichsprobe - Wasser zu. zu beiden Ansätzen gibt man 5 Tropfen Salzsäure. Lehrer-/ Schülerversuch Harnsäure, Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L)
Zaubermalerfarben in Alginatbällchen Säure-Base-Reaktionen mit Natronlauge Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat- und die Calciumchlorid-Lösung her. Schmale Filterpapierstreifen werden wie beschrieben jeweils mit einem Farbfeld bemalt, dieses wird danach in Gläschen mit wenig Wasser ausgelaugt, so dass farbige Lösungen entstehen. Man setzt wie angegeben den Farbauszügen etwas Natriumalginat-Lösung und anschließend Calciumchlorid-Lösung zu, so dass sich die farbigen Alginatbällchen bilden. Im Teesieb abgetrennt und mit Wasser gespült überführt man die Bällchen in ein Glas und überschichtet sie mit wenig Natronlauge. Lehrer-/ Schülerversuch Calciumchlorid-Dihydrat, Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L)
Diffusion von Chlorwasserstoff und Ammoniak in Alginatbällchen Indikator-Umfärbungen bei S-B-Reaktionen Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her, die auf drei Bechergläser verteilt wird. In drei weiteren Bechergläsern vermischt man wie beschrieben die Natriumalginat-Lösung mit den verschiedenen Indikatorlösungen. Zur Herstellung der Alginat-Bällchen tropft man langsam mittels Pipette die drei Mischungen jeweils in eine der drei Calciumchlorid-Lösungen. Die Bällchen werden mit feinem Sieb getrennt und mit Wasser gewaschen. Gemäß Verteilungsplan überführt man die Alginat-Bällchen in die beiden segmentierten Petrischalen. In das leere Segment der ersten Schale gibt man 1ml Konz. Salzsäure, in das leere Sedimnt bei Petrischale II 1ml konz. Ammoniak-Lösung. Die Petrischalen werden abgedeckt und die Farbreaktionen werden beobachtet. Lehrer-/ Schülerversuch Salzsäure (konz. (w: >25%)), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol), Calciumchlorid-Dihydrat
Selektive Reduktion von Brillantschwarz Eine Redox-Reaktion in Alginat-Bällchen Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. In einem Becherglas löst man wie angegeben einige Kristalle Brillatschwarz auf und fügt unter Rühren die Natriumalginat-Lösung hinzu. Zur Herstellung der tiefblauen Alginat-Bällchen tropft man langsam die Calciumchlorid-Lösung zur Mischung. Die Bällchen werden mittels feinem Sieb getrennt und mit Wasser gewaschen. In einem kleinen Glas überschichtet man sie wie beschrieben mit einer einer alkalischen Natriumdithionit-Lösung. Der Reaktionsablauf wird auf einer Leuchtplatte visualisiert. Lehrer-/ Schülerversuch Calciumchlorid-Dihydrat, Natriumdithionit, Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L)
Kombinierte Redoxreaktionen Reduktion von Permanganat-Ionen und von Brom zu Bromid Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. In einem Becherglas löst man wie angegeben Kaliumpermanganat und Kaliumbromid und fügt unter Rühren die Natriumalginat-Lösung hinzu. Zur Herstellung der violetten Alginat-Bällchen tropft man langsam die Calciumchlorid-Lösung zur Mischung. Die Bällchen werden mittels feinem Sieb getrennt und mit Wasser gewaschen. In einem kleinen Glas überschichtet man sie wie beschrieben mit einer schwefelsauren Natriumsulfit-Lösung. Der Reaktionsablauf wird auf einer Leuchtplatte visualisiert. Lehrer-/ Schülerversuch Kaliumpermanganat, Calciumchlorid-Dihydrat, Natriumsulfit-Heptahydrat, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Kaliumbromid
Redoxreaktion von Nitrat mit Iodid-Ionen in Alginatbällchen Iod-Bildung mit Farbreaktion Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. In einem großen Rggl. löst man wie angegeben Stärke in Wasser auf und setzt Natriumnitrat und Kaliumiodid hinzu. Zur Herstellung der Alginat-Bällchen mischt man im Becherglas diese Lösung mit der Natriumalginat-Lösung und tropft langsam die Calciumchlorid-Lösung zu. Die Bällchen werden mittels feinem Sieb getrennt und mit Wasser gewaschen. In einem kleinen Glas überschichtet man die Bällchen mit Salzsäure. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumnitrat, Calciumchlorid-Dihydrat, Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L)

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