Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Salmiakbildung - energetisch betrachtet | Reaktion von Chlorwasserstoff mit Ammoniak | Man befüllt eine Waschflasche zu ca. einem Drittel mit konz. Salzsäure, eine zweite mit konz. Ammoniak-Lösung. Die kurzen Glaswinkel der Waschflaschen werden über Schlauchstücke mit einem gläsernen T-Stück verbunden, die langen Glaswinkel über Schläuche und T-Stück mit einem Gummigebläse. Man presst damit Luft durch beide Waschflaschen-Lösungen gleichzeitig und löst am oberen T-Stück die Bildung von Salmiakrauch aus. Dieses T-Stück wird dabei deutlich warm. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Salzsäure (konz. (w: >25%)), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Ammoniak (freies Gas), Chlorwasserstoff (wasserfrei), Ammoniumchlorid |
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Der Minuten-Kunststoff | Schnelle Kondensation eines Acryläurederivats | Reagenzglasversuch: Zu ca. 5 ml Butandiolmonoacrylat gibt die Lehrkraft 5 Tropfen Cumolhydroperoxid. Über kleiner Brennerflamme wird erwärmt. Man nimmt das Rggl. aus der Flamme, wenn die Polymerisation eingesetzt hat. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Cumolhydroperoxid (w=80% in Cumol) |
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Elektrochemische Wasserzerlegung | Knallgasgewinnung mittels Strom | Ein Kolben wird vollständig mit Natronlauge gefüllt. Er wird durch einen Stopfen verschlossen, der als Elektroden 2 Eisendrähte im Abstand 15 mm und als Auslass ein gewinkeltes Glasrohr, das über Schlauchstück und Glasrohrspitze das entstehende Knallgas in eine Schale mit Tensid-Lösung leitet. Man elektrolysiert einige Zeit und entzündet die entstehende Schaumportion über der Tensid-Lösung. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas) |
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Kalkbrennen auf dem Schulhof | Thermische Zersetzung von Calciumcarbonat | Mit verschiedenen Baumaterialien (keram. Schornsteininnenrohr, Stahlrohr o.ä., Ziegelsteinen und Drahtgitter) wird ein etwa kniehoher Schachtofen aufgebaut. Er wird lagenweise mit Kalkschotter und Grillkohle gefüllt und mittels Grillanzündern angezündet. Über 60 - 90 Minuten wird unter Einblasen von Luft (Föhn) das Brennen durchgeführt. Nach Beendigung des Versuchs und nach dem Abkühlen zieht man den Ofenschacht nach oben ab und nimmt die Branntkalk zur weiteren Verwendung auf. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Calciumoxid |
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Eisen(II)-oxalat herstellen | Fällung - Filtration - Trocknung | Gesättigte Lösungen von Ammoniumoxalat, Eisen(II)-sulfat oder Mohr'schem Salz werden gemischt, wobei gelbes Eisen(II)-oxalat ausfällt. Man filtriert den Niederschlag ab und trocknet ihn an der Luft. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | di-Ammoniumoxalat-Hydrat, Eisen(II)-oxalat-Dihydrat, Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat |
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Brennbarkeit und Schmelztemperatur | Eigenschaftsunteruchungen über dem Gasbrenner | Gemäß Anleitung werden jeweils kleine Spatelportionen von Eisen, Natriumchlorid, Sand, Schwefel und Stearinsäure über der Gasbrennerflamme in einem Verbrennungslöffel/ in einer Porzellanschale stark erhitzt. Beim Schmelzen wird die Temperatur mit einem Thermometer gemessen. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Schwefel, Eisen (Pulver), Schwefeldioxid (freies Gas) |
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Katalase - Reaktionsgeschwindigkeit II | Effekte der Temperatur | In einer Microscale-Versuchsreihe werden sechs Rggl. mit etwas Trockenhefe befüllt und mit einem Stopfen verschlossen, der jeweils eine mit Wasserstoffperoxid hälftig befüllte 3ml-Spritze und eine leere 20ml-Spritze zur Gasaufnahme trägt. Für die Versuchsreihe werden wird ein Eis-Wasserbad sowie durch Mischen von heißem und kaltem Wasser fünf Bäder (20 °C, 30 °C, 40 °C, 50 °C und 70 °C) bereitgestellt. Man verteilt die 6 Ansätze auf die Wasserbäder. Dann werden parallel alle Versuche gestartet indem die Lösung zur Trockenhefe gedrückt wird. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Sauerstoff (freies Gas) |
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Sublimierendes Iod und Fingerabdrücke | Sichtbarmachung in der Petrischale | Man drückt gemäß Anleitung die Fingerkuppen auf ein Stück weißes Papier und legt dieses in eine Petrischale. Neben das Papier bringt man einige Iod-Kristalle und deckt die Petrischale zu. Nach ca. 15 min betrachtet man die iodmarkierten Fingerabdrücke. Nach 20-25min öffnet man die Petrischale im Abzug und lässt alles Iod diffundieren, bis das Papier wieder weiß ist. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Iod |
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Wasserstoff-Verbrennung vs. Knallgasexplosion | Reaktionen in Spülmittelschaum | A Eine Mischung aus Wasser und Spülmittel (1:1) gibt man einer zweiten Person über einem Waschbecken in die zur Schale geformte Handfläche (alternativ: in einen randvoll gefüllten Teelichtbecher). Man zieht reines Wasserstoffgas auf eine Kolbenprober und presst es in die Flüssigkeit, so dass ein etwa TT-großer Schaumberg entsteht. Der Kolbenprober mit der Restmenge wird beiseite gelegt. Erst dann entzündet man den Schaum mit Streichholz. B Der Versuch wird mit einem Gasgemisch Wasserstoff-Sauerstoff (2:1), das auf einen Kolbenprober aufgezogen wurde, wiederholt. Diesmal schäumt man aber nur eine Portion von halber Walnussgröße (!) auf. Nach dem Verschleißen und Beiseitelegen des Kolbenprobers entzündet man den Schaum mit Streichholz. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas) |
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Polarität von Stoffen | Ablenkung eines Wasserstrahls/ Vergleich mit Benzin | Gemäß Beschreibung lässt man Wasser in dünnem Strahl aus einer Bürette auslaufen und lenkt diesen Strahl mit einem elektrostatisch aufgeladenen Luftballon oder Plastikstab ab. Man führt das gleiche Verfahren anschließend im Abzug mit Benzin durch. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Benzin (Sdb.: 100-140 °C) |
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Nagellack - selbst hergestellt | Produktion eines Grundlackes // Eigenschaftsuntersuchungen und -modifizierung | Vorbereitend werden drei Lösungen gemäß Anleitung angesetzt, von der Lehrkraft die Nitrocellulose-Lösung in Isoproanol und von den SuS die Ethylcellulose-Lösung in Ethylacetat und die PMMA-Lösung in Butylacetat. Nun wird unter Zugabe von Rizinusöl und eines Pigmentes der Grundlack wie beschrieben angemischt und auf mehrere Schnappdeckelgläschen verteilt. Einer dieser Proben wird Silikonöl zugesetzt. Man prüft gemäß Beschreibung die Eigenschften in der Anwendung und im Aussehen: den Glanz, die Beschaffenheit der Oberfläche, die Kratzfestigkeit, die Viskosität bzw. Fließfähigkeit. Durch Zugabe unterschiedlicher Mengen an Siliciumdioxid modifiziert man die Proben in Bezug auf die Viskosität. Mit handelsüblichen Nagellacken stellt man Vergleiche an. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | 2-Propanol, n-Butylacetat, Ethylacetat, Nitrocellulose (mit weniger als 12,6% N), Quarz (Pulver, Wolle (alveolengängig)) |
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Glimmspanprobe | Sauerstoff - Bereitstellung und Handhabung | Man befüllt gemäß Anleitung eine Kunststoffspritze aus einer Sauerstoffportion, die - abgefüllt aus der Druckgasflasche - in einem Luftballon bereit gehalten wird. Alternativ gewinnt man Sauerstoff direkt durch Erhitzen von feinem Kaliumpermanganat-Pulver im Rggl. Die aufgezogene Sauerstoffportion wird langsam gegen einen glimmenden Holzspan gedrückt. Man presst zum Vergleich auch eine normale Luftportion gegen den glimmenden Holzspan. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Kaliumpermanganat, Sauerstoff (freies Gas) |
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Abhängigkeit von Licht, Chlorophyll und Kohlenstoffdioxid | Stärkenachweis bei Photosynthese | Vorbereitend extrahiert die Lehrkraft gemäß Anleitung das Chlorophyll aus teilweise präparierten Blättern, indem das Material zunächst in Wasser 5-10min lang und anschließend im Abzug in Ethanol unter Rückfluss 5min lang gekocht wird. Mit diesem Material wird dann in Schülerexperimenten gemäß Anleitung der Stärkenachweis mittels LUGOL'scher Lösung (Iod-Kaliumiodid-Lösung) durchgeführt. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Küpenfärberei | Tuchfärbung mit Indigo/ Leukindigo | In einem Vorversuch taucht man ein Baumwolltuch in eine Indigo-Suspension, die 5 min lang gekocht wird. Nach dem Abspülen unter kaltem Wasser wird das Tuch an der Luft getrocknet. Im eigentlichen Färbeexperiment erzeugt man eine Küpe, wobei die Indigo-Suspension gemäß Anleitung mit Natronlauge und Natriumdithionit versetzt wird. Das Baumwolltuch, das 5 min lang in die leicht siedende Küpe getaucht wird, wird nach dem Abspülen unter kaltem Wasser an der Luft zu Farbreaktion und zum Trocknen aufgehängt. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Natriumdithionit, Indigo, synthetisch |
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Herstellung von Essigsäureethylester (Ethylethanoat, Ethylacetat) | Schwefelsäure-katalysierte Reaktion | Gemäß Anleitung legt man Ethansäure und Ethanol im Rggl. zu gleichen Teilen vor und pipettiert einige Tropfen konz. Schwefelsäure hinzu. Man erhitzt das Rggl. vorsichtig und destilliert das Produkt wie angegeben mittels Überleitungsrohr in ein Rggl., das in Eiswasser steht. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Essigsäure (w=____% (>90%)), Ethanol (ca. 96 %ig), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Ethylacetat |
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Verseifung von Sonnenblumenöl | Reaktion von fettem Öl mit Natriumhydroxid | Gemäß Anleitung wird vorbereitend durch die Lehrkraft aus Natriumhydroxid und Wasser die konz. Natronlauge hergestellt. Zusammen mit der angegebenen Portion Sonnenblumenöl wird unter ständigem (!) Rühren das Gemisch in einem Becherglas zum Sieden erhitzt. Man hält das Gemisch am Sieden bis es zu Schäumen beginnt. A Man bringt etwas Seifenleim mit Wasser in ein Rggl. und schüttelt. B Man entnimmt wie beschrieben etwas von der wässrigen Phase und versetzt die Lösung im Rggl. mit Kupfer(II)-sulfat-Lösung und Natronlauge. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Natriumhydroxid (Plätzchen), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Natronlauge (w=____% (>5%)) |
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CfL: Verbrennen von Holzkohle in einer Sauerstoff-Atmosphäre | Begünstigung einer Verbrennungsreaktion in Sauerstoffatmosphäre | Ein Reagenzglas wird 2 cm hoch mit gesiebtem Oxi-Reiniger befüllt. 4-6 cm darüber wird auf etwas lockerer Glaswolle das streichholzkopfgroße Stück Holzkohle gelegt und das Reagenzglas schräg eingespannt. Zunächst wird nur die Holzkohle mit dem Brenner bis zur Rotglut erhitzt, dann schwenkt man die Flamme auf den Reiniger. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid) |
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CfL: Verbrennen von Stahldraht | Begünstigung einer Verbrennungsreaktion in reinem Sauerstoff | Vorbereitung: Man gibt in den Erlenmeyerkolben so viel Sand, dass der Boden bedeckt ist. Dann entfernt man aus einem Topfreiniger zwei ca. 20 cm lange Stahldrähte und präpariert damit gemäß Anleitung einen großen Stopfen(a). Man entwickelt gemäß Anleitung in einem Rggl. aus Oxi-Reiniger reinen Sauerstoff und befüllt damit den Erlenmeyerkolben. Ist der Kolben vollständig mit Sauerstoff gefüllt, verschließt man ihn mit Stopfen (b). Man entzündet das Streichholz am Ende des Stahldrahtes, entfernt Stopfen (b) vom Erlenmeyer-Kolben und setzt zügig den großen Stopfen (a) mit den verdrehten Stahldrähten locker auf. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid) |
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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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CfL: Löschen eines Spiritus-Brandes | Methode: Unterbindung der Sauerstoffzufuhr | In den Rechaud gießt man so viel Spiritus, bis die Watte durchfeuchtet ist und zündet ihn an. Um die Flamme zu löschen, schließt man den Rechaud mit dem entsprechenden Deckel. Alternativ: In die Porzellanschale, die auf der feuerfesten Unterlage steht, werden 5 mL Spiritus gegeben und angezündet. Wenn der Spiritus mit schwach gelber Flamme brennt, deckt man die Schale mit dem Deckel ab und wartet 5 sec. Danach wird der Deckel entfernt. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt) |
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