Experimente der Kategorie "Stoffeigenschaften"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Nachweis von Fullerenen | Reaktion von Fullerenen mit Kaliumpermanganat | Vorbereiten stellt man eine Fulleren-Lösung her, indem man 10mg des Stoffes in 15ml Toluol auflöst. Reagenzglasversuch: Zu 1ml verd. Kaliumpermanganat-Lösung gibt man 1 ml 10%ige Soda-Lösung und überschichtet mit 2ml Fulleren-Lösung. Man verschließt mit Stopfen, schüttelt 3 min lang und beobachtet die Farbveränderung nach der Entmischung. Es wird erneut Kaliumpermanganat-und Soda-Lösung zugesetzt und erneut geschüttelt. Die Prozedur wird so oft wiederholt, bis die obere organische Phase entfärbt ist. Anschließend wiederholt man das Experiment, tauscht aber die Soda-Lösung gegen ca. 1%ige Schwefelsäure aus. | Lehrer-/ Schülerversuch | Toluol, Kaliumpermanganat, Natriumcarbonat-Decahydrat, Fulleren C60 |
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Temperaturabhängigkeit des chemischen Gleichgewichts | Kältewirkung auf NO / NO2 -Gemisch | Vorbereitend gewinnt man wie beschrieben durch die Reaktion von halbkonzentrierter Salpetersäure und Kupfer im Abzug Stickstoffmonoxid, das in ein Rggl. eingeleitet wird, wo es teilweise zu Stickstoffdioxid oxidiert. Man schmilzt das Rggl. über der Brennerflamme zu einer Ampulle. Nach dem Abkühlen taucht man diese Ampulle in ein Kältebad von -25°C, was durch Kühlen von Ethanol mittels Trockeneis hergestellt wird. | Lehrerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Stickstoffmonoxid (freies Gas), Stickstoffdioxid (freies Gas) |
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Ein leitfähiger Kunststoff | Oxidative Bildung von Polypyrrol | Vorbereitend löst man in einem Rggl. Eisen(III)-chlorid gemäß Rezeptur in Wasser. In einem anderen Rggl. gibt man zu wenig 2-Propanol das gleiche Volumen Pyrrol und schüttelt. Man legt drei Kristallisierschalen mit Rundfilterpapier aus. Das 1. Papier bleibt zum Vergleich trocken. Das 2. Papier benetzt man vollständig mit der Eisen(III)-chlorid-Lösung und trocknet es mit dem Föhn. Das 3. Papier wird ebenfalls zunächst mit der Eisensalz-Lösung vollständig benetzt. Dann tropft man wenig Pyrrol-Lösung auf und beobachtet die Farbveränderung. Nach ca. 1min wird das Papier mit Pinzette aufgenommen und mit dem Föhn getrocknet. Dann misst man die elektrische Leitfähigkeit auf allen drei Papieren. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, 2-Propanol, Pyrrol |
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Unterscheidung von Perlon und Nylon durch Frottee-Reaktion | Quellungsvorgänge an der Oberfläche von Polyamidfasern | Vorbereitend mischt man gemäß Anleitung aus Zinkchlorid, demin. Wasser und Ethanol die beiden Frottee-Lösungen. Man präpariert wie beschrieben Einzelfäden von Textilfasern auf einem Objektträger, bringt die Frottee-Lösungen auf und lässt bei Betrachtung unter dem Mikroskop reagieren. Zur Unterscheidung der Polyamidfasern von anderen Textilfasern wird die stärker konzentriertere Lösung, zur Unterscheidung von Perlon und Nylon die weniger konzentrierte Lösung verwendet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkchlorid, Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Wettlauf von Gasen | Unterschiedliche Diffusionsgeschwindigkeit von Chlorwasserstoff und Ammoniak | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. Man vermischt wie beschrieben die Natriumalginat-Lösung mit Universalindikator-Lösung. Zur Herstellung der Alginat-Bällchen tropft man langsam mittels Pipette diese Mischung in die Calciumchlorid-Lösung. Die Bällchen werden mit feinem Sieb getrennt und mit Wasser gewaschen. Ein Glasrohr wird gemäß Beschreibung mit den grünlichen Alginatbällchen in einer langen Reihe angeordnet befüllt. Man bringt einen mit Konz. Salzsäure getränkten Wattebausch in die eine Öffnung und einen mit konz. Ammoniak-Lösung getränkten in die andere Öffnung des Glasrohres ein. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Calciumchlorid-Dihydrat, Salzsäure (rauchend (w= 37%)), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol) |
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Kunststoffeigenschaften (2) | Ermittlung der Dichte von Kunststoffen | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung mit Natriumchlorid eine 25%ige und eine 35%ige Kochsalzlösung her. Man befüllt vier Reagenzgläser: A) mit Ethanol, B) mit dest. Wasser, C) mit der 25%igen Kochsalzlösung und D) mit der 35%igen Kochsalzlösung. Di erste KS-Probe wird in Rggl. D gegeben, danach mit der Pinzette herausgenommen, mit Wasserabgespült und in Rggl. C gegeben, ebenso weiter in die Rggl. B und A. In gleicher Weise verfährt man mit den anderen KS-Proben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt) |
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Kristalle von rotem Blutlaugensalz | Kristalle aus gesättigter Lösung | Vorbereitend stellt man Impfkristalle aus rotem Blutlaugensalz her, indem man in 50 ml dest. Wasser bei einer Temperatur von 40 °C ca. 20g rotes Blutlaugensalz auflöst und die Lösung in eine Petrischale filtriert, wo die Kristallisation kleine Aggregate wachsen lässt. Die Petrischale steht dabei erschütterungsfrei und mit Papier abgedeckt. Für größere Kristallgebilde bindet man einen einzelnen Impfkristall in einen dünnen Nylonfaden ein und hängt ihn in ein Glasgefäß mit einer größeren Portion der gesättigten Blutlaugensalz-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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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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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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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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Siedetemperaturmessung | Eigenschaftsuntersuchung bei Wasser und Natriumchloridlösungen verschiedener Konzentration | Vorbereitend werden gemäß Anleitung die drei Natriumchlorid-Lösungen angesetzt. In einem Erlemmeyerkolben werden jeweil Wasser und die drei Salzlösungen nacheinander über dem Gasbrenner zum Sieden gebracht. Temperaturmessung erfolgt dabei über 5min alle 30 Sekunden. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Flammenfärbungen - klassisch | Metallionen mit charakteristischen Farben in der Brennerflamme | Vorbereitend werden kleine Portionen von den Chloriden des Natriums, Bariums, Calciums sowie des Kupfers, Lithiums und Strontiums bereit gestellt. Variante A: Ein ausgeglühtes, kurz in konz. Salzsäure eingetauchtes Magnesiastäbchen nimmt einige Salzkristalle auf. Man hält es in die entfeuchtete Brennerflamme und betrachtet das Farbspiel. Variante B: Man verwendet handelsübliche fertige Sprühlösungen dieser Salze und bringt sie durch Zerstäuben in die Flamme. Variante C: Man stellt gesättigte Lösungen der Salze her, mischt davon jeweils einen Teil mit neun Teilen Ethanol, fügt einige Tropfen Salzsäure hinzu und entzündet diese Gemische in kleinen Porzellanschälchen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Bariumchlorid-Dihydrat, Ethanol (ca. 96 %ig), Kupfer(II)-chlorid-Dihydrat, Salzsäure (rauchend (w= 37%)), Calciumchlorid-Dihydrat, Strontiumchlorid-Hexahydrat, Lithiumchlorid-Monohydrat |
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Zinkoxid - fluoreszierend | Herstellung von Zinkoxid-Nanopartikeln | Vorbereitend werden Natriumhydroxid-Plätzchen unter ständigem Rühren bei 40 °C in Ethanol gelöst. In einem Zweihals-Rundkolben löst man Zinkacetat in Ethanol auf und erhitzt auf 90 °C unter Rückflusskühlung 10 min lang. Man lässt auf 60 °C abkühlen und setzt die vorbereitete ehtanolische NaOH-Lösung zu. Mit UV-Licht wird danach die Fluoreszenz der klaren Lösung beobachtet. Zur Kristallisation der ZnO-Nanopartikel bleibt die Lösung über mehrere Tage stehen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (absolut), Natriumhydroxid (Plätzchen), Zinkacetat-Dihydrat, Zinkoxid |
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Farborgel mit Früchten | pH-abhängige Färbung von Brombeerextrakt | Vorbereitend werden pH-Pufferlösungen von pH 3 bis pH 12 bereitgestellt. Man extrahiert gemäß Anleitung Brombeerfrüchte mittels dest. Wasser und verteilt den Extrakt wie angegeben auf 10 Gläschen. Die Proben werden jeweils mit einer Pufferlösung versetzt und durch leichtes Schwenken vermischt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)) |
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Slime mit Titanverbindungen | Wirkung organischer Titan(IV)-Komplexe | Vorbereitend wird eine 1%ige Guarmehl-Lösung hergestellt. Diese versetzt man unter kräftigem Rühren gemäß Anleitung mit der Organo-Titan(IV)-Komplex-Lösung und färbt mit Lebensmittelfarbe ein. | Lehrer-/ Schülerversuch | 2-Propanol, Titandiisopropoxid Bis(acetylacetonat) (Lsg., 75%ig in 2-Propanol) |
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Fluoreszenz des Chlorophylls | Chlorophyllextrakt im UV-Licht | Vorbereitend wird eine Extraktionslösung gemäß Anleitung aus Ethanol, Aceton und verd. Salzsäure (10:2:0,5) gemischt. Grüne Laubblätter werden mit der Schere zerkleinert und im Mörser mit Seesand verrieben. Man extrahiert mit der vorbereiteten Lösung und filtriert. Das Filtrat verdünnt man noch einmal mit Ethanol verdünnt, in eine Küvette gegeben und im dunklen Raum unter UV-Licht betrachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (absolut), Aceton, Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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Dipoleigenschaften | Strahlablenkung mit Benzin und Wasser | Vorbereitend wird eine Spritze mit einem Hahn und einer 0,7mm-Kanüle ausgestattet und in ein Stativ eingespannt. Sie wird mittels Trichter mit Benzin befüllt, im anschleißenden zweiten Versuch mit Leitungswasser. Eine breite Auffangschale wird unter die Spritze gestellt. Man reibt zur elektrostatischen Aufladung einen Kunststoffstab kräftig mit Papier, öffnet den Hahn an der spritze und nähert den Stab seitlich an den Auslaufstrahl an. | Lehrer-/ Schülerversuch | FAM-Normalbenzin (Sdb: 65-95 °C, Benzolgehalt <0,1Vol% ) |
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Zinkoxid-Nanopartikel unter Leidenfrost-Bedingungen | Thermische Reaktion einer Zinkacetat-Lösung und Fluoreszenz der ZnO-Nanopartikel | Vorbereitend wird eine wässrige Zinkacetat-Lösung (c: 0,02 mol/L) hergestellt. Eine Aluminiumscheibe wird auf einer 300° heißen Magnetrührerplatte stark erhitzt. Das Erreichen der Leidenfrost-Temperatur - oberhalb 240°C - wird mit Tropfen von dest. Wasser überprüft. Nun trägt man mit einer Pipette 1-2 ml der Zinkacetat-Lösung in der Mitte der Aluminiumplatte auf und beobachtet den Reaktionsverlauf unter Bestrahlung mit UV-Licht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkacetat-Dihydrat |
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Faserbehandlung mit Zinkchloridiod-Lösung | Identifizierung von Fasern auf Cellulosebasis | Vorbereitend wird eine Zinkchloridiod-Lösung gemäß Anleitung aus Zinkchlorid, Kaliumiodid und Iod zubereitet. Die zu untersuchenden Faserproben werden auf eine Glasplatte gelegt. Man bringt Tropfen der Zinkchloridiod-Lösung auf. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkchlorid, Iod |
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Verwendungsmöglichkeiten von Glycol und Glycerin | Mehrwertige Alkohole als Frostschutz | Vorbereitend wird gemäß Anleitung aus zerstoßenem Eis und Kochsalz im Becherglas eine Kältemischung hergestellt. Man befüllt ein Rggl. mit Wasser, ein zweites mit Wasser und Glycol zu gleichen Teilen und ein drittes mit Wasser und Glycerin zu gleichen Teilen. Die drei Ansätze werden in die Kältemischung gestellt, deren Temperatur wird kontrolliert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Diethylenglycol |
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