Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Eigenschaften von Stahl | Veränderung durch Wärmebehandlung | Vorbereitend werden drei Rasierklingen von der Lehrkraft auf Schmirgelpapier abgestumpft. Eine Rasierklinge wird mittels Tiegelzange im heißen Teil der Gasbrennerflamme erhitzt. Dann drosselt man die Luftzufuhr und zieht die Klinge langsam aus der Flamme. Nach dem Abkühlen prüft man die Elastizität des Stahls. Eine weitere Klinge wird in gleicher Weise bis zum Glühen erhitzt, aber sofort danach in ein Becherglas mit Wasser eingetaucht. Nach dem Abkühlen prüft man die Elastizität des Stahls. Eine dritte Klinge wird unter Beobachtung der Oberfläche langsam von oben in die Flamme gesenkt. Die zweite Rasierklinge wird abgeschmirgelt und bis zur violetten Anlauffarbe in die Brennerflamme gehalten, dann prüft man wieder die Elastizität. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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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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Ein LCD selber machen | Bau eines einfachen 1-Pixel-Displays | Vorbereitend werden die zwei leitfähigen Glasplatten zur Entfettung durch 3-5-minütiges Kochen in Natronlauge der angegebenen Konzentration gekocht. Gemäß Anleitung wird dann das Display Schicht für Schicht unter Verwendung von MBBA als Flüssigkristall zusammengesetzt. Die Ränder der Konstruktion werden mit 2-Komponentenkleber versiegelt (überstehender Kleber mit etwas Aceton entfernt). | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton, Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), N-(methoxybenzyliden)-4-butylanilin |
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Wolle färben mit Azofarbstoffen | Anbindung der Sulfonatgruppen an die Faserproteine von Schafwolle | Vorbereitend werden die Wollfäden im Ethanolbad entfettet und mit Wasser gewaschen. Mit wenigen Körnchen des jeweiligen Farbstoffs werden gemäß Anleitung wässrige Farblösungen hergestellt, die mit Essigsäure angesäuert werden. Man gibt jeweils einen Wollfaden hinein und bringt das Farbbad für 5-10sec zum Sieden. Zum Schluss wird der Wollfaden entnommem und mit kalten Wasser gespült. | Lehrer-/ Schülerversuch | Amaranth ([BAYER]), Tartrazin, Gelborange S, Essigsäure (w=____% (10-25%)) |
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Brennstoffzelle - basisch | Mit Nickelnetzelektroden im Glastrog | Vorbereitend werden die Nickelnetzelektroden durch Bad in Palladium(II)-chlorid-Lösung frisch palladiniert. Man baut die Brennstoffzelle mit der Schaumstofftrennwand und den beiden Netzelektroden wie angegeben zusammen und befüllt sie mit Kalilauge. Aus den Gasflaschen wird langsam ein kleiner Gasstrom von Wasserstoff und von Sauerstoff (3 Bläschen /sec)an die Elektroden geführt. Nach 5 min wird der Gaszustrom jeweils wie angegeben reduziert. Nach 15-20 min ist die Zelle aufgeladen. Mit einem Kleinelektromotor kann de Strom abgenommen und demonstriert werden. | Lehrerversuch | Wasserstoff (Druckgas), Sauerstoff (Druckgas), Palladium(II)-chlorid-Lösung (wässrig, w=______ % (<10%)) |
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CfL: Aufsteigende Papierchromatographie mit Kaffeefiltern | Auftrennung von Faserstift-Farben in Einzelfarbstoffe | Vorbereitend werden die Kaffeefilter an den Rändern aufgeschnitten, so dass man aus einem Filter zwei trapezförmige Papierstücke erhält. Am unteren (schmalen) Ende wird mit dem Bleistift in 1,5 cm Höhe eine Linie gezogen, darauf verteilt man fünf Kreuze mit 1,5 cm Abstand. Jeder Fasermaler wird für etwa drei Sekunden auf ein Kreuz gedrückt. Hat man so alle fünf Kreuze mit einer Farbe versehen, hängt man den aufgetrennten Kaffeefilter an ein Stativ. Dazu kann man entweder ein Loch mittig in den oberen Bereich des Filters stanzen und ihn mit einem Faden fixieren oder man benutzt ein Ersatzhandtuchhaken. In die Petrischale gibt man etwa einen Zentimeter hoch 1 %ige Kochsalzlösung. In diese taucht man nun möglichst gerade den Kaffeefilter, ohne dass die Farbpunkte in die Flüssigkeit ragen. Der Filter wird aus der Flüssigkeit herausgenommen, wenn die Flüssigkeitsfront noch einen Zentimeter unter dem oberen Rand ist. Dann kann der Filter getrocknet werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Extraktion von Fetten und Ölen | Petrolether als Lösemittel / Arbeit mit dem Soxhlet-Aufsatz | Vorbereitend werden die gegebenen fetthaltigen Bohnen, Samen oder Nüsse in der Kaffeemühle zerkleinert und die Kokosraspeln im Trockenschrank wie angegeben getrocknet. A) Gemäß Anleitung versetzt man das Rohmaterial mit mit etwas Natriumsulfat und der gegebenen Menge Petrolether. Nach 20-minütigem Rühren und Schütteln filtriert man in einen Rundkolben ab und destilliert das Lösemittel im Ölbad bei 130 Grad C ab. B) Demonstrationsversuch Soxhlet-Extaktion Gemäß Anleitung befüllt man einen Rundkolben mit Petroletherr und einigen Siedesteinchen. Man gibt das Rohmaterial in die Extraktionshülse und deckt es mit etwas Glaswolle ab. Die Apparatur wird wie angegeben zusammengebaut. Man kocht unter Rückflusskühlung mindestens eine Stunde lang, entwässert das Extrakt mittles Calciumchlorid, trennt dieses wie beschrieben durch Absaugen ab. Danach wird das Lösemittel abdestilliert. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Benzin (Sdb.: 50-70 °C), Calciumchlorid (getrocknet) |
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Das Galvanisieren | Verkupfern eines Eisenblechs (Modellversuch) | Vorbereitend werden die Elektrodenplatten abgeschmirgelt, gewaschen und mit Brennspiritus gereinigt. Man stellt die Kupfer- und die Eisenelektrode in einen Rillentrog, der zu zwei Dritteln gemäß Anleitung mit Kupfer(II)-sulfat-Lösung befüllt wurde. Man baut den Rillentrog wie beschrieben in einen Stromkreis ein und gibt noch wenig verd. Schwefelsäure in die Lösung. Die Spannung im Netzteil wird so eingestellt, dass ein Strom von 150mA fließt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Galvanisieren | Ein Eisenblech elektrolytisch verkupfern | Vorbereitend werden die Elektrodenflächen abgeschmirgelt, mit einem benzingetränkten Wattebausch entfettet. Die Eisenplatte wird in einer Petrischale mit Salzsäure wie angegeben oberflächlich angeätzt. Das Galvanisierbad wird gemäß Anleitung aus entionisiertem Wasser, Kupfer(II)-sulfat und Schwefelsäure vorbereitet und in den Glastrog gegeben. Nach dem Einsetzen der beiden Elektroden und Einbindung in den Stromkreis galvanisiert man 5-8min lang bei einer Gleichspannung von 3V und 0,3A Stromstärke. Nach Ende der Einwirkung nimmt man die verkupferte Platte heraus, spült sie wie angegeben ab und poliert sie. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Benzin (Sdb.: 80-100 °C, Benzolgehalt < 0,1%), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Geheimtinte aus Haushaltsprodukten Soda-Lösung und Zitronensaft | Entwicklung der Geheimtinte mit Rosenindikator | Vorbereitend werden Blätter einer tiefroten Rose in der Reibeschale zermahlen und mit Ethanol extrahiert. Der rote Extrakt (Rosenindikator) wird in einem Zerstäuberfläschen bereit gehalten. Mit einer Soda-Lösung, alternativ mit Zitronensaft bringt man gemäß Anleitung einen Schriftzug auf Papier und lässt ihn trocknen. Man entwickelt die Schrift durch Besprühen mit Rosenindikator. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumcarbonat-Decahydrat, Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Bildung von Assimilationsstärke (I) | Nachweis der Lichtabhängigkeit bei der Photosynthese | Vorbereitend werden bei einer Geranien-Topfpflanze einige Blätter jeweils auf der Ober- und Unterseite mit schwarzem Klebeband abgedeckt. Nach 24-stündiger Ruhezeit im Dunkeln wird die Pflanze für 2h dem Licht ausgesetzt. Dann entfernt man die präparierten Blätter, gibt sie für 5min in siedendes Wasser, anschließend in eine Kristallisierschale mit siedendem Ethanol. Man extrahiert dort 10-15min lang die Farbstoffe, entnimmt das entfärbte Blatt und breitet es auf einem Papiertuch aus. Nach dem Trockentupfen gibt man das Geranienblatt in eine Petrischale mit verdünnter LUGOL'scher Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Löslichkeit von Polystyrol / Herstellen von Leuchtsternen | Recycling von Styropor (TM) | Vorbereitend werden Ausstech-Plätzchenformen mit Vaseline eingerieben. Man löst zerkleinerte Styroporreste bzw. -abfallstücke gemäß Beschreibung in Ethylacetat unter Rühren auf. Handelsübliche Nachleuchtpigmente und/ oder lipophile Farbstoffe werden eingerührt. Dann gießt man das Gemisch in die Plätzchenformen, die auf einer Glasplatte stehen. Über Nacht lässt man im laufenden Abzug das Lösemittel verdunsten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethylacetat |
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Salzbildung durch Reaktion von Säuren mit Laugen | Neutralisation von Natronlauge mit Salzsäure | Vorbereitend werden aus Natriumhydroxid und konz. Salzsäure jeweils verdünnte Lösungen gleicher Konzentration (0,25 mol/L) hergestellt. Gemäß Anleitung wird nun die Salzsäure-Lösung im Becherglas vorgelegt und mit einigen Tropfen Bromthymolblau-Lsg. versetzt. Aus einem Tropftrichter gibt man dann langsam tropfend Natronlauge hinzu, bis die Farbe umschlägt. Man überführt die Hälfte des Reaktionsgemisches in eine Abdampfschale und dampft die Flüssigkeit über dem Gasbrenner bis zur Trockne ein. Mit dem restlichen Reaktionsgemisch verfährt man wie in der Anleitung angegeben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Salzsäure (konz. (w: >25%)), Natronlauge (verd. w: <2%), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Säurecharakter der Alkansäuren | Reaktion von Ameisen- und Essigsäure mit Magnesium und mit Natronlauge | Vorbereitend werden Ameisensäure, Essigsäure und Natronlauge in jeweils 10%igen Lösungen gemäß Beschreibung angesetzt und bereit gestellt. A Reagenzglasversuche: Zu jeweils einem Stück Magnesiumband gibt man in einem Rggl. Ameisensäure, in einem zweiten Essigsäure. Das entstehende Gas fängt man gemäß Anleitung auf und macht damit die Knallgasprobe. B Zu einer Portion der jeweiligen Säure tropft man etwas Phenolphthalein-Lösung. Dann gibt man aus einem Tropftrichter Natronlauge hinzu bis zum stabilen Indikatorfärbung. Die entstandenen Lösungen dampft man wie beschrieben vorsichtig über dem Gasbrenner auf einem Uhrglas ein. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ameisensäure (konz. w=_____ % (98-100%)), Essigsäure (w=____% (>90%)), Natronlauge (konz. w= 32%), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Wasserstoff (freies Gas) |
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Aufnahme und Abgabe von Kohlenstoffdioxid bei Pflanzen | Photosynthese und Pflanzenatmung | Vorbereitend werden acht größere Rggl. gemäß Anleitung mit Leitungswasser bzw. mit kohlendioxidgesättigtem Wasser befüllt und mit wenigen Tropfen Kresolrot-Indikator versetzt. Das kohlensaure Wasser wird durch Einbringen von etwas Trockeneis zubereitet, alternativ kann schwach sprudelndes Mineralwasser verwendet werden. Die acht Ansätze werden durch Einbringen von schmalen Laubblättern (z.B. Weide), durch Verschließen mit Stopfen bzw. durch Belichten gemäß Versuchsschema weiter differenziert. Nach drei Stunden werden die Farbreaktionen ausgewertet. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Blaukraut als Indikator | Anthocyanfarbstoffe zeigen Farbreaktion | Vorbereitend werden 5 Rggl. mit verd. Salzsäure, mit Zitronensaft, mit dest. Wasser, mit Kernseifen-Lösung und mit verd. Natronlauge befüllt. Ein zerkleinertes Blaukrautblatt wird in heißem Wasser einige Minuten lang gekocht. Man trennt den gewonnenen Farbsud ab und gibt davon jeweils einige Tropfen zu den vorbereiteten Rggl. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Keimen - Meditative Chemieshow | Diffusion von Thiocyanat- und Hexacyanidoferrat(II)-Ionen und Bildung von Eisenthiocyanat und Berliner Blau | Vorbereitend werden 0,15 g Eisen(III)-chlorid in 50 mL Wasser gelöst und mit 4 Tropfen verdünnter Salzsäure (w=10%) versetzt. Petrischalen-Projektionsexperiment: 15 mL dieser Lösung werden in eine Schale gefüllt. Anschließend streut man zuerst eine Spatelspitze gelbes Blutlaugensalz möglichst gleichmäßig auf die Flüssigkeitsoberfläche, dann verteilt man wenige Kristalle Kaliumthiocyanat auf der Flüssigkeitsoberfläche. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Kaliumthiocyanat, Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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Immobilisierung von Malat-Dehydrogenase | Ein schwach basischer Ionenaustauscher als Trägermaterial | Vorbereitend wäscht man das Ionenaustauscherharz (Lewatit MP62) mit demin. Wasser und danach mit TRIS-Pufferlösung pH 7,5. Durch Mischen des Ionenaustauschers mit Pufferlösung und Malat-Dehydrogenase bzw. mit Trockenhefesuspension wird das Harz beladen. Nach nochmaligem Waschen mit Pufferlösung ist das Präparat fertig. Es hält im Kühlschrank mehrere Monate lang. Vergleichend prüft man die Reaktionszeit bzw. -intensität beim NADH-Abbau in gepufferter Oxalacetat-Lösung, zum einen mit der Malat-Dehydrogenase Stammlösung und zum anderen mit den beladenen Lewatit-Perlen. NADH-Nachweis-Reagenz dient zur Kontrolle des Prozesses. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Oxalessigsäure, Phenazin-methosulfat |
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Die verhinderte Fotosynthese | Stärkenachweis in Geranienblättern | Vorbereitend verhüllt man einige Blätter einer Geranienpflanze mit schwarzer Folie und verhindert so über mindestens 3 Tage die Fotosynthese, während die anderen Blätter derselben Pflanze aktiv im Sonnenlicht arbeiten. Für den Stärkenachweis nimmt man nun "aktive" und "passive" Blätter und schließt das Material jeweils durch viertelstündiges Kochen auf. Dann gibt man etwas Iod-Kaliumiodid-Lösung auf die Blätter. Alternativ kann man das Blattmaterial mit etwas Wasser und Sand in der Reibeschale zerkleinern und die Reagenzlösung der gewonnenen Aufschlämmung zusetzen. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Korrosion am Zinkstab | Reaktion in salzsaurer Lösung | Vorbereitend verdünnt man Salzsäure mit viel Wasser auf einen pH-Wert 2-3. Entweder in einer Küvette für den Diaprojektor oder in einer Petrischale für die OHP-Präsentation bringt man einen Zinkstab in die stark verdünnte Salzsäure. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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