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

AusgabeNameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
(E) KOC CfL: Verbrennen von Kohlenstoffmonoxid Eigenschaften von Kohlenstoffmonoxid Man entfernt die Glasplatte vom Standzylinder und zündet das Gas mit einem Span an. Anschließend kann man Kalkwasser in den Zylinder füllen, ihn verschließen und umschütteln. Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Kohlenstoffmonoxid (freies Gas)
(E) KOC CfL: Pneumatisches Auffangen des Brennergases Eigenschaften von Brennergas Beide Reagenzgläser werden in der pneumatischen Wanne mit Wasser gefüllt und aufrecht mit der Öffnung nach unten hingestellt. Anschließend verbindet man die Gaszufuhr am Tisch mit einem Schlauch und hält das andere Schlauchende unter Wasser. Die Gaszufuhr ist vorsichtig zu öffnen, so dass nur kleine Gasblasen aus dem Schlauchende im Wasser austreten. Das ausströmende Gas wird in den Reagenzgläsern aufgefangen. Wenn beide vollständig gefüllt sind, wird die Gaszufuhr geschlossen und die Reagenzgläser noch unter Wasser mit den Stopfen verschlossen, aus der Wanne genommen und in den Reagenzglasständer gestellt. Nun kann man das Gas in dem kleinen Reagenzglas betrachten und einen Geruchstest vornehmen (durch Zufächeln!). Dann entzündet man einen Holzspan und hält ihn gleich nach dem Entfernen des Stopfens an die Reagenzglasmündung des großen Reagenzglases. Lehrer-/ Schülerversuch Propan, n-Butan
(E) KOC CfL: Qualitativer Vergleich der Dichte von Erdgas und Luft Eigenschaften von Brennergas Ein Standzylinder wird mit der Öffnung nach unten so eingespannt, dass zwischen Tischplatte und Öffnung genügend Platz ist, um eine Kerze mit Hilfe des Drahtes ungehindert einschieben zu können. Der andere Zylinder bleibt mit der Öffnung nach oben auf dem Tisch stehen. Nun werden beide Zylinder mit Erdgas befüllt, indem man den Schlauch zunächst bis auf den Boden des Zylinders führt und ihn langsam herauszieht. Nach wenigen Minuten wird mit einer brennenden Kerze überprüft, in welchem Zylinder sich noch Erdgas befindet, indem eine Kerze mit der entsprechenden Befestigung mehrmals in die Zylinder ein- und wieder herausgeführt wird. Lehrer-/ Schülerversuch Methan (Druckgas)
(H) ECI 04a CfL: Ionenverschiebung der Anionen Durch Anfärbung visualisierte Ionenwanderung Ein Objektträger wird präpariert. Dazu wird das trockene Filterpapier mit den Elektroden und den Anschlussklemmen auf dem Objektträger fixiert und anschließend mittels Pipette mit Natriumsulfat-Lösung getränkt. Die überschüssige Lösung sollte mit saugfähigem Papier entfernt werden. Quer über das Filterpapier wird ein mit Cochenillerot getränktes Stück Garn gelegt und die Spannung auf 20-30 V hoch geregelt. Lehrer-/ Schülerversuch Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas)
(H) ECI 04d CfL: Gleichzeitige Ionenverschiebung von An- und Kationen (Demo) Durch Anfärbung visualisierte Ionenwanderung Die Einmachfolie wird in vier Lagen übereinander gelegt und anschließend ca. 10 min in Natriumsulfat-Lösung zum Quellen eingelegt. Die getränkte, vierlagige Einmachfolie wird möglichst feucht auf den Objektträger gelegt und die Elektroden angebracht. Oberflächige Feuchtigkeit wird vorsichtig mit saugfähigem Papier entfernt, damit die Farbe der Garne nicht zerläuft. Zwei oder vier farbgetränkte Garne werden auf der Einmachfolie verteilt. Der Abstand zwischen den Garnen sollte 7 - 10 mm betragen. Erst der fertig präparierte Objektträger wird auf den Overhead-Projektor gelegt. Dann wird unmittelbar eine Gleichspannung von ca. 30 V angelegt. Lehrer-/ Schülerversuch Methylenblau, Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas)
(H) ECI 04b CfL: Ionenverschiebung der Kationen Durch Anfärbung visualisierte Ionenverschiebung Ein Objektträger wird präpariert. Dazu wird das trockene Filterpapier mit den Elektroden und den Anschlussklemmen auf dem Objektträger fixiert und anschließend mittels Pipette mit Natriumsulfat-Lösung getränkt. Die überschüssige Lösung wird mit saugfähigem Papier entfernt. Quer über das Filterpapier wird ein mit Methylenblau getränktes Stück Garn gelegt und die Spannung auf 20 - 30 V hoch geregelt. Lehrer-/ Schülerversuch Methylenblau, Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas)
(H) ECI 04c CfL: Gleichzeitige Ionenverschiebung von An- und Kationen Durch Anfärbung visualisierte Ionenverschiebung Ein Objektträger wird präpariert. Dazu wird das trockene Filterpapier mit den Elektroden und den Anschlussklemmen auf dem Objektträger fixiert und anschließend mittels Pipette mit Natriumsulfat-Lösung getränkt. Die überschüssige Lösung wird mit saugfähigem Papier entfernt. Quer über das Filterpapier werden zwei in Farbe getränkte Stücke Garn gelegt und die Spannung auf 20 - 30 V hoch geregelt. Das blaue Garn sollte näher an der Elektrode liegen, die mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden ist. Der Abstand zwischen beiden Garnen sollte 3 - 4 mm betragen. Lehrer-/ Schülerversuch Methylenblau, Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas)
(C) ZR3 CfL: Druckabhängigkeit der Bildung und Zersetzung von Hirschhorn-Salz Druckabhängige Gleichgewichtsänderung von Hirschhorn Wie in Versuch "CfL: Temperaturabhängigkeit der Zersetzung und Bildung von Hirschhorn-Salz" beschrieben erzeugt man im unteren Teil des Kolbenprobers an den Wandungen einen Niederschlag von Hirschhorn-Salz. Dann taucht man den Kolbenprober entsprechend der Abbildung (s. Skript) mindestens bis zur 100-mL-Marke in auf 50°C temperiertes Wasser (±4°C, keinesfalls mehr!) und wartet ca. 1 Minute, bis sich das Glas und auch der Gasraum entsprechend erwärmt haben. Nun erzeugt man durch Anheben den Stempels so lange einen leichten Unterdruck, bis sich das Gasvolumen auf etwa 80 ml vergrößert hat. Ohne den Kolbenprober aus dem Wasser zu nehmen, übt man nun einen Druck auf den Stempel aus und komprimiert das Gasvolumen auf etwa die Hälfte. Der dadurch erzeugte Niederschlag an den Wandungen verschwindet bei einem anschließenden kräftigeren Zug am Stempel sofort wieder. Lehrer-/ Schülerversuch Ammoniumcarbonat
(E) KOC CfL: Reaktion von Kupferoxid mit Spiritus, Kerzenwachs, Lampenöl oder Holzgas Diverse Brennstoffe als Reduktionsmittel für Kupferoxid Man erhitzt das Kupferoxidblech mit dem Brenner. Durch die Wärmeleitung des Reagenzglases wird auch der Brennstoff erhitzt und verdampft. Gegebenenfalls kann der Brennstoff durch kurzes Schwenken des Brenners oder mit Hilfe eines zweiten Brenners erhitzt werden. Der gasförmige Brennstoff strömt nun über das erhitzte Blech. Bei der Verwendung von Holz sollte zwischen die Holzstückchen und das Kupferoxidblech ein handelsüblicher Stahltopfschwamm gelegt werden. Dieser verhindert, dass größere Mengen Teer an das Kupferoxidblech gelangen und es schwarz färben. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Benzin (Sdb.: 50-70 °C), Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt), Paraffinöl (dünnflüssig), Kupfer(II)-oxid (Pulver)
(E) KOC 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)
(E) KOC 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)
(E) KOC CfL: Redoxreaktion zwischen Kohlenstoff und Kohlenstoffdioxid Demonstration zum Boudouard-Gleichgewicht In dem Duran®-Reagenzglas schichtet man 7 cm Oxi-Reiniger, 1 cm Tonscherben und 5 cm der ausgeglühten Kohle übereinander. Das Reagenzglas wird nun mit etwas Glaswolle gasdurchlässig verschlossen und senkrecht in ein Stativ auf feuerfester Unterlage eingespannt. Zunächst erhitzt man die Kohle bis zur dunklen Rotglut, anschließend den Oxi-Reiniger kräftig. Die an der Reagenzglasmündung austretenden Gase werden mit einem brennenden Holzspan gezündet. Ein leichtes Klopfen mit der Reagenzglasklammer an die Wand des Glases bewirkt, dass fortlaufend Kohle in die Brennzone gelangt. Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Kohlenstoffmonoxid (freies Gas)
(G) EKF 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)
(B) ZR2 CfL: Entkalken eines Wasserkochers Demonstration der Wirkungsweise eines Entkalkers Man verdünnt Essigessenz im Verhältnis 1:5 mit Wasser, gibt die Mischung in den Wasserkocher und kocht diese auf. Bei Verwendung eines käuflichen Entkalkers verfährt man nach der Gebrauchsanweisung. Je nach Grad der Verkalkung muss dieser Vorgang mehrfach wiederholt werden. Lehrer-/ Schülerversuch
(I) EC2 CfL: Modellversuch zum Blei-Akkumulator Chemische Reaktionen mit Blei- und Blei(IV)-oxid-Halbzellen 1. Ein Becherglas wird etwa zur Hälfte mit Schwefelsäure gefüllt und die zuvor mit einem Scheuerschwamm gründlich gereinigten Bleibleche hineingestellt. Man verbindet die Bleibleche mit einer Spannungsquelle und regelt diese auf 4 – 6 V ein. Die Anschlüsse der Elektroden an den Polen der Spannungsquelle werden notiert und die Bleche genau beobachtet. 2. Sobald sich die Oberfläche der Bleche sichtbar verändert, wird die Elektrolyse abgebrochen (spätestens nach 2 Minuten) und die Spannungsquelle aus dem Stromkreis entfernt. Man misst die Spannung zwischen beiden Blechen und ermittelt die Stromflussrichtung anhand der Anschlüsse des Voltmeters und des angezeigten Spannungsvorzeichens. Anschließend schaltet man eine Glühlampe in den Stromkreis. Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Schwefelsäure (konz. w: >15%), Blei (massiv, Stücke, Blech), Blei(IV)-oxid, Wasserstoff (freies Gas)
(A) ZR1 CfL: Leitfähigkeit von reiner Zitronensäure und einer wässrigen Zitronensäurelösung Chemische Reaktion von Citronensäure beim Kontakt mit Wasser; Entstehung von Ionen Wie bei Versuch: "CfL: Leitfähigkeit von reiner Essigsäure und einer wässrigen Essigsäurelösung" wird ein Leitfähigkeitsmesser gebaut. Der Elektrodenabstand darf jedoch größer sein (bis zu 1 cm), und es kann eine Glühlampe mit 3V /0,15 A verwendet werden. Man füllt das Becherglas 1-2 cm hoch mit Zitronensäure. Diese wird vor der Leitfähigkeitsmessung wie beschrieben zum Schmelzen gebracht. Steht keine Heizplatte zu Verfügung, lässt sich die Zitronensäure auch durch vorsichtiges Erwärmen mit dem Gasbrenner schmelzen. Für die Zugabe von Wasser wird analog zu dem oben genannten Versuch vorgegangen. Lehrer-/ Schülerversuch Citronensäure (wasserfrei)
(A) ZR1 CfL: Leitfähigkeit von reiner Essigsäure und einer wässrigen Essigsäurelösung Chemische Reaktion und Ionenbildung beim Kontakt von Wasser und Säure Für die Untersuchungen von Eisessig werden die abisolierten Kabelenden der Low-cost-Cu-Elektrode zur Verringerung des Elektrodenabstandes möglichst eng zusammengebogen. In das Becherglas gibt man nun dest. Wasser und den Rührfisch und baut den Versuch entsprechend der Skript-Abbildung auf. Dann erhöht man allmählich die Wechselspannung bis zum Maximalwert, die Glühlampe sollte nicht leuchten. Diesen Vorgang wiederholt man mit einem trockenen Becherglas und 20 mL Eisessig, auch hier sollte bei maximaler Spannung die Glühlampe nicht leuchten. Nun gibt man vorsichtig etwas dest. Wasser zum Eisessig hinzu und beobachtet dabei die Glühlampe. Wenn sie leuchtet, regelt man die Spannung so weit herunter, bis kein Leuchten mehr zu beobachten ist. Dann gibt man wieder etwas Wasser hinzu und wiederholt die beschriebene Vorgehensweise, bis die Fassungsgrenze des Becherglases erreicht ist. Lehrer-/ Schülerversuch Essigsäure (100 %ig, Eisessig)
(B) ZR2 CfL: Reaktion zwischen Chlorwasserstoffgas und Wasser unter Leitfähigkeitsmessung Chemische Reaktion und Bildung von Ionen Zu Beginn wird das Becherglas mit 50 mL dest. Wasser gefüllt, der Unterputzkabel-Messfühler eingetaucht und mit der Spannungsquelle und der Glühlampe leitend verbunden. Das Reagenzglas füllt man zu einem Viertel mit konzentrierter Salzsäure und einigen Siedesteinchen, befestigt querschnittsfüllend einen Bausch Glaswolle kurz unterhalb des seitlichen Ansatzes, verschließt mit einem Stopfen und spannt es am Stativ ein. Die Spannungsquelle wird auf eine Spannung von etwa 20 V hochgeregelt, durch langsames Erwärmen Chlorwasserstoff aus der konzentrierten Salzsäure ausgetrieben und über den Schlauch und das Glasrohr in das dest. Wasser eingeleitet (die ausgezogene Spitze sorgt für eine bessere Durchmischung). Es ist darauf zu achten, dass im Glasrohr keine Flüssigkeit zurücksteigt bzw. die Salzsäure zu stark kocht und dadurch durch den Schlauch ins Becherglas gelangt! Sobald die Glühlampe zu leuchten beginnt, wird die Spannung zurückgeregelt, um ein Durchbrennen zu vermeiden. Um ein Zurücksteigen der Flüssigkeit im Glasrohr zu verhindern, darf erst mit dem Erhitzen aufgehört werden, wenn das Glasrohr aus der Lösung entfernt wurde. Am Ende des Versuches kann mit Indikatorpapier der pH-Wert der Lösung bestimmt werden. Lehrer-/ Schülerversuch Salzsäure (konz. (w: >25%)), Chlorwasserstoff (wasserfrei)
(B) ZR2 CfL: Reaktion zwischen Ammoniak und Wasser unter Leitfähigkeitsmessung Chemische Reaktion mit Ionenbildung beim Einleiten von Ammoniak in Wasser Zu Beginn wird das Becherglas mit 50 mL dest. Wasser gefüllt, das Unterputzkabel eingetaucht und mit der Spannungsquelle und der Glühlampe leitend verbunden. Das Reagenzglas füllt man zu einem Viertel mit Ammoniaklösung und einigen Siedesteinchen, befestigt querschnittsfüllend einen Bausch Glaswolle kurz unterhalb des seitlichen Ansatzes, verschließt mit einem Stopfen und spannt es am Stativ ein. Die Spannungsquelle wird auf eine Spannung von etwa 20 V hochgeregelt Durch langsames Erwärmen wird Ammoniak aus der konzentrierten Ammoniumhydroxid-Lösung ausgetrieben und über den Schlauch und das Glasrohr in das dest. Wasser eingeleitet (die ausgezogene Spitze sorgt für eine bessere Durchmischung). Es ist darauf zu achten, dass im Glasrohr keine Flüssigkeit zurücksteigt bzw. die Ammoniumhydroxid-Lösung zu stark kocht und dadurch Flüssigkeit durch den Schlauch ins Becherglas gelangt. Sobald die Glühlampe zu leuchten beginnt, wird die Spannung zurückgeregelt, um ein Durchbrennen zu vermeiden. Um ein Zurücksteigen der Flüssigkeit im Glasrohr zu verhindern, darf erst mit dem Erhitzen aufgehört werden, wenn das Glasrohr aus der Lösung entfernt wurde. Am Ende des Versuches kann mit Indikatorpapier der pH-Wert der Lösung bestimmt werden. Lehrer-/ Schülerversuch Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Ammoniak (freies Gas)
(B) ZR2 CfL: Prüfen des ausgehärteten Mörtels auf sein Verhalten gegenüber Säure Calciumcarbonat-Bildung beim Aushärten von Kalkmörtel Von dem selbst hergestellten, ausgehärteten Mörtel (s. Versuch "CfL: Aushärten des Kalkmörtels") wird ein Teil mit dem Hammer abgetrennt, im Mörser zerrieben und auf ein Uhrgläschen gegeben. Den geriebenen Mörtel versetzt man mit einigen Tropfen Salzsäure. Zur Untersuchung des Gases wird ca. 2 cm hoch zerriebener Mörtel in ein Reagenzglas gegeben. Dann fügt man 5 mL Salzsäure hinzu, verschließt das Reagenzglas rasch mit dem durchbohrten Stopfen und leitet über ein Stückchen Schlauch und ein Glasrohr mit ausgezogener Spitze das entstehende Gas in ein zweites Reagenzglas, in dem sich ca. 5 mL Kalkwasser befinden. Lehrer-/ Schülerversuch Calciumhydroxid, Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L)

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