Experimente der Kategorie "Energetik/ Katalyse/ Kinetik"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Reaktion von Ätznatron und Salzsäure | Exotherme Neutralisation | Ein Reagenzglas wird mit konz, Salzsäure etwa hälftig befüllt. Mit Pinzette oder Spatel bringt man nun einzeln Ätznatron-Plätzchen in die Säure und lässt sie jeweils vollständig reagieren. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (konz. (w: >25%)), Natriumhydroxid (Plätzchen) |
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Endotherme und exotherme Reaktionen | Entwässerung und Neubildung von Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat | Ein Rggl. mit Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat wird gemäß Anleitung über der Gasbrennerflamme so lange stark erhitzt, bis es vollständig zu weißem Pulver und Kondensat durchreagiert hat. Man stellt anschließend ein Thermometer in das erkaltete wasserfreie Kupfer(II)-sulfat und gibt unter Temperaturkontrolle 3 Tropfen demin. Wasser hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei) |
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Katalytisches Cracken (nach PHYWE) | Zerlegung längerkettiger Kohlenwasserstoffmoleküle mittels Perlkatalysator (Pt) | Ein Rundkolben mit Paraffinöl und Perlkatalysator wird durch einen Heizpilz erhitzt. Über eine Destillierbrücke werden die Crackprodukte (Gase und Dämpfe) in einen zweiten Rundkolben mit seitlichem Ansatz geleitet, der in kaltem Wasser steht. Die gasförmigen Produkte werden über einen Dreiwegehahn zu einem Kolbenprober geführt. Die Destillierbrücke trägt ein Thermometer (bis 250 °C). | Lehrerversuch | Paraffinöl (dünnflüssig), iso-Octan, n-Hexan, 1-Buten (freies Gas) |
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Stärkespaltung bei der Verdauung | Wirkung von Ptyalin im Speichel | Ein Stück Weißbrot wird 3min lang zu Brei gekaut, den man anschließend im Becherglas gemäß Anleitung mit dest. Wasser durchmischt und filtriert. Eine Portion des Filtrats wird im Rggl. mit gleichen teilen FEHLING I und FEHLING II versetzt und vorsichtig über der Gasbrennerflamme erhitzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | FEHLING I - Lösung (ca. 7%ig), FEHLING II - Lösung (alkalisch) |
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Schneller Wasserstoff | Überdruck und Unterdruck durch Diffusionsphänomene | Ein Tonzylinder ist mit einem Stopfen dicht verschlossen, der über eine langes Glasrohr mit einem reichlich mit Wasser gefülltem Standzylinder verbunden ist. Als Auslass trägt der doppelt durchbohrte Stopfen des Standzylinders eine gewinkeltes Glasrohr mit Düse, dass tief in die Wassersäule eintaucht. Man stülpt ein großes Becherglas über den Tonzylinder und befüllt dieses mit Wasserstoff aus der Druckgasflasche. | Lehrerversuch | Wasserstoff (Druckgas) |
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Unterschiede bei der Diffusionsgeschwindigkeit | Reaktion von Ammoniak mit Chlorwasserstoff - genauer betrachtet | Ein waagerecht eingespanntes Glasrohr wird mit Stopfen verschlossen, die mittels einer Nadel innen einen Wattebausch tragen. Der eine Wattebausch ist mit konz. Salzsäure, der andere mit konz. Ammoniak-Lösung befeuchtet. Die beiden Gase Ammoniak und Chlorwasserstoff treffen sich abseits der Mitte auf der Seite des Chlorwasserstoffs und bilden weißes Ammoniumchlorid. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (konz. (w: >25%)), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Chlorwasserstoff (wasserfrei), Ammoniak (freies Gas), Ammoniumchlorid |
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Produkthemmung bei der Urease-Reaktion | Reaktionskinetik der Harnstoff-Hydrolyse | Eine 10%ige und eine 1%ige Harnstoff-Lösung werden gemäß Anleitung mit Urease-Suspension zur Reaktion gebracht. 5min lang misst man in Zeitabständen von 20sec die elektrische Leitfähigkeit. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | |
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Enzymatischer Harnstoffabbau | Enzymwirkung und -hemmung von Urease beim Harnstoffabbau | Eine wässrige ca. 10%ige Lösung von Harnstoff wird auf drei Gefäße verteilt. Zur ersten gibt man etwas Urease-Lösung (ca. 0,1%ig) und einige Tropfen Phenolphthalein-Lsg. Bei der zweiten setzt man zum gleichen Ansatz etwas Kupfersulfat-Lsg. (alternativ: Silbernitrat-Lsg.) | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Silbernitrat |
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Aceton verbrennt ohne Flamme | Aceton oxidiert am katalytisch wirksamen Kupferdraht. | Eine zum Glühen erhitzte Kupferdrahtwendel wird dicht über eine kleine Portion Aceton gehalten. Nach einigen Minuten glüht sie erneut auf. | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton |
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Leclanché im Teelichtbecher | Ein galvanisches Aluminium-Braunstein-Element | Einem Gemisch von Ammoniumchlorid und Braunstein (2 : 1) setzt man etwas Stärke und Graphitpulver zu. Man rührt daraus unter Zusatz von wenig Wasser einen zähen Brei. Ein Teelichtbecher wird innen mit feuchtem Filterpapier ausgekleidet. Dann füllt man den Brei ein und steckt einen Graphitstab hinein. Die elektrische Spannung zwischen Graphitstab und Aluminiumbecher wird gemessen und evtl. genutzt (Motoranteib). | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid, Mangan(IV)-oxid |
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Autokatalyse beschleunigt | Ablauf der Permanganat/Oxalsäure - Reaktion | Fünf Rggl. werden gemäß Anleitung mit Oxalsäurelösung und halbkonz. Schwefelsäure befüllt. Man setzt - wie beschrieben - steigende Volumina einer Mangan(II)-sulfat-Lösungen zu. Danach gibt man jeweils die Kaliumpermanganat-Lösung hinzu und misst jeweils die Zeit bis zur völligen Entfernung des Ansatzes. | Lehrer-/ Schülerversuch | Mangan(II)-sulfat-Monohydrat |
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Nucleophile Substitution an Halogenalkanen | Einfluss von Reaktionsparametern (variable Edukte) | Gemäß Anleitung bringt man in einem Rundkolben unter andauernder Leitfähigkeitsmessung (alternativ: Kontrolle mittels Chemophon) 1-Chlorbutan mit Ethanol zur Reaktion. Die Leitfähigkeit der eingesetzten Edukte wird ebenfalls gemessen. Nach Ende der Reaktion prüft man das Reaktionsgemisch im Rggl. mit Universalindikator-Lösung. In gleicher Weise verfährt man wie beschrieben mit den anderen Halogenalkanen. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Butylchlorid, Ethanol (absolut), 2-Iod-2-methylpropan, Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol), tert. Butylethylether, n-Butylethylether |
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Glühendes Herz | Chemische Oszillation | Gemäß Anleitung gibt man eine kleine Portion Methanol in einen Standzylinder und erwärmt auf einer Heizplatte auf ca. 50°C. Ein zum Herzen geformter Platindraht wird abseits an der Brennerflamme zum Glühen erhitzt und sofort in den Zylinder gehängt - 1cm oberhalb der Flüssigkeit. | Lehrerversuch | Methanol |
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Reaktion von Magnesium mit Salzsäure | Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration | Gemäß Anleitung montiert man 3 Spritzen (davon mindestens 1 mit 30ml Volumen) über einen Dreiwegehahn zusammen. Man bringt in drei Ansätzen nacheinander wie beschrieben Magnesiumband mit Salzsäure jeweils anderer Konzentration zur Reaktion und bestimmt das sich bildende Gasvolumen in gegebenen Zeitabständen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Wasserstoff (freies Gas) |
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Der Flaschengeist | Katalytische Freisetzung von Sauerstoff | Gemäß Anleitung wird das Reaktionsgefäß mit wenig verd. Wasserstoffperoxid-Lsg. in 6 verschiedenen Ansätzen jeweils mit einem Stück des Reaktionspartners () befüllt und zugeschraubt. Über den seitlichen Ansatz wird das entstehende Gas ausgeleitet und mittels pneumatischer Wanne in einem Rggl. o.ä. aufgefangen. (qualitativ:) Man vergleicht die Heftigkeit und Dauer der jeweiligen Reaktion. (quantitativ:) Man fängt den Sauerstoff mittels pneumatischer Wanne in einem Gefäß mit Skala auf und misst die Zunahme des Gasvolumens in der Zeiteinheit. | Lehrer-/ Schülerversuch | Mangan(IV)-oxid, Sauerstoff (freies Gas), Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat |
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Elefantenzahnpasta | Kaliumiodid als Katalysator für die Wasserstoffperoxid-Zerlegung. | Gemäß Anleitung wird eine Kaliumiodid-Lösung im Becherglas bereit gestellt. In ein hohes Glasgefäss gibt man etwas Spülmittel. Dann gießt man die Kaliumiodid-Lösung und die Wasserstoffperoxid-Lösung hinzu. | Lehrerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Iod |
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Hydrolyse von p-Nitrophenylacetat - visuell-kolorimetrisch | Modellreaktion einer Esterasewirkung (z.B. Papain) | Gemäß Anleitung wird eine Phosphat-Pufferlösung pH8 zubereitet. Mit diesem Phosphatpuffer werden wiederum 0,001-molare Imidazol-, Cystein- und Cysteamin-Lösungen angesetzt. Eine 0,01-molare ethanolische p-Nitrophenylacetat-Lösung wird bereitgestellt. Die Imidazol-, die Cystein- und die Cysteamin-Lösungen werden jeweil in einem Rggl. vorgelegt, ebenso eine reine Phosphat-Pufferlösung. Möglichst zeitgleich startet man die Reaktion durch Zugabe von jeweils 0,5ml p-NPA-Lösung und schüttelt gut durch. Die Farbreaktionen werden verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Ethanol (absolut), Imidazol, L-Cystein, Cysteamin, Papain |
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Landolt-Zeit-Reaktion "iod-Uhr" | Variationen des zeitlichen Ablaufs | Gemäß dem Mischungsschema bereitet man die drei Lösungen vor. Man mischt in drei Ansätzen die Natriumsulfit- und die Stärke-Lösung jeweils vor und fügt mit Starten der Stoppuhr die Iodat-Lösung in den drei Mengenvarianten hinzu. Die Zeit bis zur schlagartigen Schwarzblaufärbung wird ermittelt. | Lehrerversuch | Natriumsulfit-Heptahydrat, Ethanol (ca. 96 %ig), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Kaliumiodat |
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Biologische Wasserstoffgewinnung | Photoproduktion von Wasserstoff durch Purpurbakterien | Gemäß der ausführlichen Anleitung werden die Puffer- und Nährlösungen angesetzt sowie das Bakterienmedium vorbereitet. Die biochemische Gasproduktion erfolgt über 3-6 Tage in der zusammengestellten Apparatur. Zum Wasserstoffnachweis wird das in der Einwegspritze gewonnene Gas an der Kanülenspitze mittels Pt-Quarzwolle entzündet. Kohlendioxid wird mit Barytwasser nachgewiesen. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Bariumhydroxid-Lösung (wässrig, gesättigt (w: ca. 7%)), Wasserstoff (freies Gas), Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Natriumthiosulfat reagiert mit Eisen(III)-nitrat | Spontane endotherme Reaktion von Natriumthiosulfat mit Eisen(III)-nitrat | Gemische von Natriumthiosulfat-Pentahydrat und Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat bzw. mit Aluminiumnitrat-Nonahydrat werden unter Temperaturkontrolle zur Reaktion gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumthiosulfat-Pentahydrat, Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat, Aluminiumnitrat-Nonahydrat, Schwefeldioxid (freies Gas), Natriumnitrat |
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