Experimentas
experimentieren - aber sicher!

Experimente

	Name	Kurzbeschreibung	Beschreibung	Typ	Gefahrstoffe
	CfL: Thermitverfahren (Indoor-Variante)	Aluminothermische Reduktion von Eisenoxid	Vorbereitung: Der Schamottetiegel wird zunächst mit einem Uhrglas bedeckt und in die Blechbüchse gestellt, in welcher sich schon eine ca. 2 cm dicke Sandschicht befindet. Nun füllt man die Büchse mit so viel Sand, dass nur noch 1 cm des Tiegels herausragt. Anschließend wird der Tiegel zur Hälfte mit Thermitgemisch gefüllt und dieses festgedrückt. Durchführung: Man zündet den Spezialzünder mit einem Brenner und hält ihn ca. 3 s in das Thermitgemisch. Nach dessen Zündung entfernt man den Zünder zügig, wirft ihn ins Wasser und bedeckt die Blechbüchse mit der Eisenschale. Nachdem die Reaktion beendet ist, wartet man etwa 1 min, entfernt die Eisenschale, hebt den Schamottetiegel vorsichtig aus der Büchse und kühlt ihn unter fließendem Wasser ab. Der ohnehin beschädigte Tiegel wird mit dem Hammer unter fließendem Wasser zerstört. Der Eisenregulus wird von der Schlacke getrennt und mit dem Magneten geprüft. Um die Härte der Schlacke zu demonstrieren, ritzt man ein Glasrohr oder eine Glasscheibe.	Lehrerversuch	Thermit-Gemisch (enth. Aluminium, nicht stabilisiert)
	CfL: Explosion eines Benzindampf-Luft-Gemisches	Brennstoff-Luft-Gemisch in der Pringles-Dose	Vorbereitung: Die Pringles-Dose muss unbeschädigt sein und der Deckel noch fest aufsitzen. Mit dem Stopfenbohrer bohrt man ein ca. 6 mm großes Loch 3 cm über den Boden der Dose und verschließt dieses mit einem passenden Stopfen. Durchführung: Zunächst gibt man zwei Korkstückchen in die entsprechende Dose. Nun werden mit der Pipette ungefähr 8 Tropfen Feuerzeugbenzin oder 10 Tropfen K2r-Fleckenwasser in die Dose gegeben und diese mit dem Deckel verschlossen. Man schüttelt die Dose, so dass die Flüssigkeit verdampft und sich die Dämpfe gut im Inneren verteilen. Nun entfernt man den Stopfen am Zündloch und zündet mit einem brennenden Span.	Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung	Benzin (Sdb.: 50-70 °C)
	CfL: Das Thermitverfahren (Outdoor-Variante)	Aluminothermische Reduktion von Eisenoxid	Vorbereitung: Gemäß Anleitung wird zunächst das im Blumentopf befindliche Loch mit einem Filterpapier abgedeckt. Anschließend rollt man sich aus dem etwa 10x20 cm großen Filterpapierstück ein Rohr, welches über das mit dem Filterpapier abgedeckte Loch gestellt wird. Das Rohrinnere füllt man mit Thermitgemisch und das Restvolumen des Blumentopfes mit Sand. Dabei ist so vorzugehen, dass die Füllstände innerhalb und außerhalb des Filterpapiers immer ungefähr gleich sind. Nun steckt man den pyrotechnischen Spezialzünder so weit in das Thermitgemisch, dass er sich noch mit Hilfe des Brenners entzünden lässt. Durchführung: Man stellt nun den präparierten Blumentopf in den passenden Dreifuß, der auf einer Sand-gefüllten Eisenschale ruht. Anschließend wird der Spezialzünder mit dem Brenner entzündet. Wenn die Reaktion beendet ist, lässt man den Aufbau ca. 5 min abkühlen, holt die Reaktionsprodukte mit Hilfe der Tiegelzange aus dem Sand und untersucht sie mit einem Magneten. Mit der Schlacke versucht man, das Uhrglas anzuritzen.	Lehrerversuch	Thermit-Gemisch (enth. Aluminium, nicht stabilisiert)
	CfL: Zünden des Gasbrenners mit einem glühenden Draht	Gasentzündung ohne offene Flamme	Vorbereitung: Man stellt sich eine Drahtwendel her, indem man den Metalldraht 8-10-mal um den dünnen Glasstab wickelt und ihn anschließend davon abzieht. Alternativ kann auch eine Kugelschreiberfeder an den Enden aufgebogen („begradigt“) werden. Durchführung: Man verbindet die Drahtwendel mit der Spannungsquelle. Nun entzündet man den Brenner und regelt einen äußerst schwachen Gasstrom ein. Anschließend wird der Brenner ausgepustet und unter der Drahtwendel so positioniert, dass sie sich im Gasstrom befindet. Die Spannung wird langsam erhöht, bis die Wendel zu glühen beginnt. Nach dem Zünden wird die Spannung herunter geregelt und die Wendel aus der Flamme entfernt.	Lehrer-/ Schülerversuch	Methan (freies Gas)
	CfL: Modell einer Wäscheschleuder	Funktionsweise der Wasserabtrennung in einer Waschmaschine	Vorbereitung: Bei der PET-Flasche wird das obere Drittel abgetrennt. Mit einer heißen Nadel werden in den unteren Rand der Flasche Löcher in regelmäßigen Abständen geschmolzen. Die Schnur wird an zwei gegenüberliegenden Löchern befestigt. Das Tuch wird nass in die durchlöcherte Flasche gegeben, es sollte die Flasche fast ausfüllen. Nun verdrillt man die Schnur kräftig und lässt sie anschließend über einer Schüssel oder einem Waschbecken los, so dass sich die Schnur wieder auswickelt. Zur Erhöhung der Drehgeschwindigkeit kann man die obere Schlaufe der Schnur kräftig auseinander ziehen.	Lehrer-/ Schülerversuch
	CfL: Ermittlung der Dichte von Gasen mit Hilfe einer Spritze	Dichte von Luft und von Feuerzeuggas	Vorbereitung: Der Stempel der Spritze wird bis zur 100-mL-Marke ausgezogen. Dann erhitzt man den Nagel und durchstößt den Stempel der Spritze so, dass der Nagel genau am oberen Spritzenrand anliegt und der Stempel mit Nagel nicht wieder in die Spritze zurückgedrückt werden kann. Durchführung: Zunächst muss die Spritze evakuiert werden, um den Fehler durch den Auftrieb auszuschließen. Dazu schiebt man den Stempel ganz in die Spritze hinein, verschließt sie mit einem passenden Aufsatz und zieht den Stempel mit Kraft heraus. Um den Stempel in dieser Position zu halten, wird der Nagel als Arretierung in das passende Loch im Stempel gesteckt. Nun wird die Spritze gewogen (Leergewicht). Anschließend wird die Spritze zunächst mit Luft gefüllt und gewogen (mit Verschluss und Nagel) und anschließend in gleicher Weise mit Feuerzeuggas.	Lehrer-/ Schülerversuch	Feuerzeuggas (enth. >95% i-Butan)
	CfL: Ermittlung der Dichte von Kohlenstoffdioxid und Helium	Dichteunterschied zweier Gase	Vorbereitung: Der Stempel der Spritze wird bis zur 100-mL-Marke ausgezogen. Dann erhitzt man den Nagel und durchstößt den Stempel der Spritze so, dass der Nagel genau am oberen Spritzenrand anliegt und der Stempel mit Nagel nicht wieder in die Spritze zurückgedrückt werden kann. Durchführung: Zunächst muss die Spritze evakuiert werden, um den Fehler durch den Auftrieb auszuschließen. Dazu schiebt man den Stempel ganz in die Spritze hinein, verschließt sie mit einem passenden Aufsatz und zieht den Stempel mit Kraft heraus. Um den Stempel in dieser Position zu halten, wird der Nagel als Arretierung in das passende Loch im Stempel gesteckt. Nun wird die Spritze gewogen, dies ist das Leergewicht. Anschließend wird die Spritze zunächst mit Kohlenstoffdioxid gefüllt und gewogen (mit Verschluss und Nagel!) und anschließend in gleicher Weise mit Helium.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kohlenstoffdioxid (Druckgas)
	Tintenfisch - Meditative Chemieshow	Stoßweises Eindüsen von Methylenblau-Lösung in Wasser	Vorbereitung: Die Wandung einer Petrischale aus Polystyrol wird auf den gegenüberliegenden Seiten jeweils mit einer heißen abgestumpften Spritzenkanüle durchbohrt. Die Kanülenrohre werden in der Petrischale so ausgerichtet, dass sie mit einem Abstand von ca. 6 cm einander gegenüberliegen. Die Durchstichstelle der Kanüle durch die Wandung wird mit Kleber abgedichtet. Petrischalen-Projektionsexperiment: Die Schale wird mit 20 mL Wasser gefüllt. In zwei 1 mL Tuberkulin-Spritzen wird Methylenblau-Lösung (w=0,2%) aufgezogen. Diese werden auf die Kanülenansätze aufgesteckt. Nun wird stoßweise von der einen oder anderen Seite Methylenblau-Lösung in die Petrischale eingedüst.	Lehrer-/ Schülerversuch
	Enthärten von Leitungswasser	Calcium-Ionenlösung im Kationenaustauscher	Vorbereitung: Ein langes Reaktionsrohr mit Ansatz und Einwegehahn wird mit etwas Glaswolle und Kationenaustauscherharz gefüllt und senkrecht eingespannt. Man lässt die Füllung mit dest. Wasser 24 h quellen, tauscht das Wasser gegen Salzsäure aus, die man 20 min lang einwirken und danach auslaufen lässt. Mehrere Male wird mit dest. Wasser gespült. Man gibt Leitungswasser in 4 Reagenzgläser. 4 andere Rggl. befüllt man mit Leitungswasser, was den Ionenaustauscher durchlaufen hat (ein Tropfen pro sec). Dann testet man mit Ammoniumoxalat-Lösung auf Calcium, mit Bariumchlorid-Lösung auf Sulfat, mit Universalindikator auf den pH-Wert und mit Seifenlösung auf Schaumbildung. Die rohen und die enthärteten Wasserproben werden jeweils in ihren Reaktionen verglichen.	Lehrer-/ Schülerversuch	di-Ammoniumoxalat-Hydrat, Bariumchlorid-Lösung (wässrig (w: 3-25%)), Salzsäure (w=____% (10-25%))
	Tenside und die Oberflächenspannung des Wassers	Wirkung von Seifen und andere Tenside	Vorbereitung: Gemäß Anleitung stellt man sich kleine Portionen von Seifen- / Tensid-Lösungen her. A Man bringt eine Büroklammer, eine Nadel oder eine Reißzwecke auf einer Wasseroberfläche zum Schwimmen. Mit einem mit Tensid-Lösung benetzten Glasstab berührt man dann vorsichtig die Wasseroberfläche. B Aus einem Tropftrichter lässt man in gleichmäßiger ruhiger Frequenz, Leitungswasser austropfen. Dann werden mittels Glasstab einige Tropfen Tensid-Lösung in das Wasser im Tropftrichter eingerührt, ohne die Hahnstellung zu verändern.	Lehrer-/ Schülerversuch	Vollwaschmittel (PERSIL (TM) Megaperls)
	Wellen - Meditative Chemieshow	Dynamisches Farbspiel mit ethanolischen Farbstoff-Lösungen auf Pflanzenöl	Vorbereitung: In 4 Tropffläschchen werden folgende Farbstofflösungen eingefüllt: A) 0,16 g Kristallviolett in 16,5 mL Spiritus und 3,5 mL Wasser B) 0,25 g Malachitgrün in 16,5 mL Spiritus und 3,5 mL Wasser C) 0,25 g Fluorescein in 25 mL Spiritus D) 0,25 g Fuchsin in 25 mL Spiritus und 5 mL Wasser Petrischalen-Projektionsexperiment: Eine Petrischale wird mit 25 mL Sonnenblumenöl gefüllt. In die Mitte der Petrischale tropft man 2-4 Tropfen Kristallviolett-Lösung (A) und - sobald diese sich ausgebreitet hat - 2-4 Tropfen Malachitgrün-Lösung (B). Danach tropft man Fluorescein-Lösung (C) und noch etwas später Fuchsin-Lösung (D) zu. Nun können weitere Tropfen der Farbstoff-Lösungen nach Belieben hinzugetropft werden.	Lehrer-/ Schülerversuch SII	Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt), Kristallviolett, Brillantgrün, Fluorescein, Fuchsin (enthält Basic Red 9 (211-189-6))
	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)
	CfL: Modell zur physikalischen Reinigung bei einer Kläranlage	Demonstration einiger Stationen einer Kläranlage	Vorbereitung: Mit Hilfe der Schere wird in das untere Ende der 1,5-L-Getränkeflasche ein Loch, passend für das Haushaltssieb, geschnitten. In den Flaschenverschluss werden mit einer heißen Nadel mehrere Löcher geschmolzen. Bei den beiden anderen Getränkeflaschen wird der Boden entfernt. Der normale Flaschenverschluss wird ebenfalls mit mehreren Löchern versehen. In diesen Deckel wird ein zurechtgeschnittenes Stück Filterpapier gelegt. Dann wird die Flasche zu einem Drittel mit Aktivkohle gefüllt. Anschließend baut man gemäß Abbildung den Versuch auf. Das "Abwasser" wird in dem 500-mL-Becherglas aus etwa 5-10 Spatel Bodenmaterial, etwa 400 mL mit Lebensmittelfarbe angefärbtem Wasser und 30 mL Speiseöl hergestellt. Man gießt das aufgeschlämmte "Abwasser" vorsichtig durch das Haushaltssieb in die Modell-Kläranlage. Wenn die als Tropftrichter dienende 0,5-L-Getränkeflasche gut zur Hälfte gefüllt ist, kann man den Sporttrinkverschluss vorsichtig herausziehen, so dass das Abwasser langsam in den Aktivkohlefilter tropft.	Lehrer-/ Schülerversuch	Feuerzeuggas (enth. >95% i-Butan)
	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
	CfL: Zerlegen und Untersuchen einer entleerten Zink-Luft-Knopfzelle	Reaktionsprodukte bei der Entladung einer Zink-Luft-Batterie	Vorbereitung: Zunächst muss eine Knopfzelle vollständig entleert werden. Dies sollte nicht durch einen Kurzschluss passieren, da in diesem Fall kein vollständiger Stoffumsatz stattfindet. Es bietet sich an, einen Kleinmotor oder eine sehr empfindliche Glühlampe zu betreiben, bis der Stromfluss auf ein Minimum absinkt. Wird das Entladen über mehrere Tage betrieben, so sind anschließend die Reaktionsprodukte sehr gut zu erkennen. Durchführung: Zunächst entfernt man den Aufkleber, der sich auf dem Pluspol befindet. Wie schon bei der Zink-Silberoxid-Knopfzelle wird der Metallmantel der Zelle an der Überlappung aufgekniffen und die beiden ineinander gepackten Becher werden voneinander getrennt. Die Flüssigkeit, die beim Öffnen der Zelle austritt, prüft man mit Unitest-Papier auf ihren pH-Wert.	Lehrer-/ Schülerversuch
	CfL: Zerlegen und Untersuchen einer vollständig entleerten Zink-Silberoxid-Knopfzelle	Reaktionsprodukte bei der Entladung einer Zink-Silberoxid-Batterie	Vorbereitung: Zunächst muss eine Knopfzelle vollständig entleert werden. Dies sollte nicht durch einen Kurzschluss passieren, da in diesem Fall kein vollständiger Stoffumsatz stattfindet. Es bietet sich an, einen Kleinmotor oder eine sehr empfindliche Glühlampe zu betreiben, bis der Stromfluss auf ein Minimum absinkt. Wird das Entladen über mehrere Tage betrieben, so sind anschließend die Reaktionsprodukte sehr gut zu erkennen. Durchführung: Man öffnet die entladene Knopfzelle wie in Versuch "CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen und unbenutzten Knopfzelle auf Zink-Silberoxid-Basis" beschrieben. Die beiden ineinander gestülpten Becher werden getrennt und die Membran wird entfernt. Die in der Batterie enthaltene Flüssigkeit wird mit Unitest-Papier auf ihren pH-Wert getestet.	Lehrer-/ Schülerversuch	Zinkoxid
	Pharaoschlange - dick	Zuckerverbrennung besonderer Art	Vorbreitend mischt man in der Reibeschale Puderzucker, Natron und Soda zu einem homogenen Pulver und gibt dies in eine Porzellanschale. Eine Blechdose wird im Abzug auf einer feuerfesten Unterlage platziert und wie beschrieben mit einem Brei aus Kieselgur und Ethanol gefüllt. Darauf stürzt man den Inhalt der Porzellanschale zu einem kuchenförmigen Haufen. Die Ethanolflasche wird weit beiseite gestellt und das Gemisch in der Dose entzündet.	Lehrerversuch	Kieselgur, Ethanol (ca. 96 %ig), Natriumcarbonat-Decahydrat
	Lactase: Wirkung	Zersetzung von Lactose	Vorbreitend pulveriisert man eine Lactase-Kapsel oder -Tablette. Drei Rggl. werden gemäß Anleitung mit Lactose-Lösung befüllt. Der erste Ansatz wird mit Salzsäure versetzt und zum 30-sekündigen Sieden erhitzt. Danach lässt man abkühlen und neutralisiert man wie angegeben mit Natronlauge. Ansatz 2 dient zur Kontrolle. Zum dritten Ansatz gibt man etwas Lactase und schüttelt gut durch. Nach 5-minütiger Einwirkzeit testet man die drei Ansätze mit GOD-Teststreifen auf Glucose. Erweiterung: Gemäß Anleitung untersucht man einerseits die Einwirkung von Pankreatin auf die Lactose-Lösung, andererseits prüft man vergleichend die Wirkung von Lactase auf normale und 'lactosefreie' Magermilch.	Lehrer-/ Schülerversuch	Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Pankreatin
	Enzymatische Hydrolyse von Saccharose II	Ermittlung des Temperaturoptimums mittels Glucometer	Vorbreitend stellt man gemäß Anleitung die Phosphat-Pufferlösungen pH 4,5 - pH5,0 - pH5,5 - pH6,0 - pH6,5 - pH7,0 her. Die Saccharose-Stammlösung wird jeweils mit einer der Pufferlösungen versetzt. Man tropft die frisch zubereitete Invertase-Lösung, alternativ: die Trockenhefe-Suspension hinzu und lässt 10min reagieren. Dann wird mit dem Glucometer der Glucosegehalt bestimmt.	Lehrer-/ Schülerversuch
	Citrat-Synthese	Umsetzung von Oxalacetat mit Citrat-Synthase	Vorbreitend stellt man gemäß Anleitung eine TRIS-Pufferlösung pH7,5, eine Oxalacetat-Lösung, eine gepufferte Citrat-Synthase-Lösung, eine Citronensäure-Lösung und eine salzsaure Eisen(III)-chlorid-Lösung her. Vier Reagenzgläser werden gemäß Pipettierschema befüllt. Nach einer Reaktionszeit werden jeweils 0,2 ml Eisen(III)-chlorid-Lösung zugefügt. Die jeweiligen Farbausprägungen werden verglichen.	Lehrer-/ Schülerversuch	Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Citronensäure-Monohydrat, Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L)

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