Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Wasserstoff aus dem (Mini-)KIPP'schen Apparat | Ein Reduktionsmittel für Kupfer(II)-oxid | Ein 30-ml-PE-Fläschchen mit zahlreichen Löchern am unteren Rand, das mit Zinkgranalien gefüllt ist, wird in ein Becherglas mit verdünnte Salzsäure getaucht. Der sich entwickelnde Wasserstoff wird über den Tropfverschluss und einen Silikonschlauch in eine Glaswinkelrohr mit Düse geführt, das vorne twas Kupfer- oder Stahlwolle als Rückschlagsicherung besitzt. In das Winkelrohr legt man einen Kupferblechstreifen, der durch kräftiges Glühen eine Kupfer(II)-oxidschicht trägt. Der Wasserstoff wird entzündet. Nun erhitzt man den Blechstreifen mit der Brennerflamme. Die Wasserstoffentwicklung wird unterbunden, wenn man das Fläschchen aus der Salzsäure zieht und in ein weiteres Becherglas mit Wasser stellt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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Rosten - Eine stille Verbrennung | ein Sauerstoff zehrender Vorgang | Sieben-Tage-Versuch: In ein Rggl. wird ein Büschel Eisenwolle eingebracht und etwas angefeuchtet. Das Glas wird mit der Öffnung nach unten in ein Becherglas mit Wasser gestellt. Nach einer Woche entnimmt man das Rggl., betrachtet die Eisenwolle und führt einen brennenden Holzspan von unten in das Glas. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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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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RINMANs Grün | Ein Spinell als Pigmentfarbstoff | Man stellt zunächst eine verdünnte (w=5%) Cobaltnitrat-Lösung her. In ein Porzellanschiffchen füllt man reichlich basisches Zinkcarbonat und streicht es glatt, dann bringt man 3-4 Tropfen Cobaltnitrat-Lösung auf die Oberfläche. Es wird zunächst zur Wasserabgabe vorsichtig mit dem Brenner erwärmt, danach einige Minuten lang bis zur Farbveränderung stark erhitzt. | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Cobalt(II)-nitrat-Hexahydrat |
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Die Leitfähigkeit wässriger Lösungen von Elektrolyten | Ein Stromkreis als Messvorrichtung | Gemäß Anleitung werden zwei Kupferelektroden im Rillentrog in einen Stromkreis eingebunden, der aus den gegebenen Bauteilen und Messgeräten aufgebaut wird. Man befüllt zunächst mit dest. Wasser, schaltet das Netzteil ein und nimmt die erste Messung in der beschriebenen Weise vor. Danach testet man im getrockneten Rillentrog in gleicher Weise eine 2-cm-Schicht Kochsalz, anschließend fügt man unter Kontrolle der Messgeräte langsam Wasser hinzu. Weitere Messwerte werden erfasst bei a) Trinkwasser, b) verdünnter Salzsäure und c) verdünnter Natronlauge. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (verd. w= 10%), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) |
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Die MOLISCH-Reaktion | Ein violetter Ring als Zuckernachweis | Die MOLISCH-Reagenz ist eine ca. 3%ige Lösung von 1-Naphthol in Ethanol. Vier Tropfen dieser Lösung gibt man zu einigen ml einer Zuckerlösung. Man vermischt durch Schütteln und unterschichtet mit etwa der gleichen Menge konz. Schwefelsäure. | Lehrerversuch | 1-Naphthol, Ethanol (ca. 96 %ig), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%) |
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Die Iod-Uhr | Ein zeitlich kalkulierter Reaktionsablauf | Variante A: Vorbereitend wird nach Rezeptur eine Kaliumiodat-Lösung hergestellt. Die zweite Lösung bereitet man aus Natriumsulfit, Zinkiodid-Stärke-Lösung und wenig Schwefelsäure. Man gießt beide Lösungen zueinander und erwartet die Reaktion nach 15sec. Variante B: Man bereitet gemäß Rezeptur eine verdünnte Kaliumiodat-Lösung, als zweites eine Löung von Natriumsulfit in Zinkiodid-Stärke-Lösung und als drittes eine Lösung von Salicylsäure in Ethanol, die die mit 1-molarer Schwefelsäure versetzt und mit Wasser stark verdünnt wird. Die Lösungen werden zusammengemischt - die Kaliumiodat-Lösung zum Schluss dazu gegeben. Die zeitverzögert einsetzende Reaktion lässt sich durch Variation der Anteile gut steuern. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumiodat, Natriumsulfit-Heptahydrat, Schwefelsäure (konz. w: >15%), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Zinkiodidstärke-Lösung, Salicylsäure, Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Modellexperiment zur Entstehung von Salzlagerstätten | Eindampfen einer multiplen Salzlösung | In 100ml Calciumsulfat-Lösung löst man 4g Natriumchlorid und 2g Kaliumchlorid. Man säuert mit 2 Tropfen Salzsäure an und setzt bis zur Gelbfärbung eine Eisen(III)-chlorid-Lösung hinzu. Diese Salzlösung wird langsam über kleinster Brennerflamme zur Trockne eingedampft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat |
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Nachweis gelöster fester Stoffe in verschiedenen Wasserproben | Eindampfen von Leitungswasser u.ä. | Fünf Tropfen der Wasserproben werden jeweils auf ein Uhrglas gegeben. Die Proben werden auf einem präparierten und gemäß Anleitung positionierten Tondreieck über der Brennerflamme zur Trockne eingedampft. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Nanotechnologie: Funktionelle Beschichtungen | Eine Antireflexschicht durch Dip-Coating mit Objektträgern | Vorbereitend wird ein Sol aus Tetraethylorthosilicat (TEOS), 2-Propanol und 3-molarer Salpetersäure (6:13:1 Volumenteile) hergestellt. Die Lösung ist lange Zeit im Kühlschrank haltbar. Drei Raumteile des vorbereiteten Sols werden mit zwei Raumteilen 2-Propanol verdünnt und in eine schlankes Glasgefäß gegeben. Mit Hilfe eines Grillmotors wird eine maschinengespülter sauberer Objektträger periodisch in das Sol eingetaucht und herausgezogen. | Lehrer-/ Schülerversuch | 2-Propanol, Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)), Tetraethylorthosilikat |
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CfL: Thermochrome Reaktion von Bullrich Salz® | Eine Gleichgewichtsveränderung aufgrund von Temperaturunterschieden | In das Reagenzglas gibt man zwei gemörserte Tabletten Bullrich Salz® und drei Tropfen Phenolphthalein, füllt es zur Hälfte mit Leitungswasser und schüttelt bei aufgesetztem Stopfen um. Die Lösung wird vorsichtig in der Brennerflamme erwärmt, ohne dass die Lösung kocht. Nachdem die Farbe der Lösung von weiß zu rosa umgeschlagen ist, taucht man das Reagenzglas zu einem Drittel in Eiswasser. Der Vorgang des Erwärmens und Abkühlens lässt sich mehrere Male wiederholen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Natriumcarbonat (wasserfrei) |
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Sieben Becher | Eine Kette von Farbreaktionen | Gemäß Beschreibung befüllt man sieben Glaskelche, Bechergläser o.ä. jeweils mit einigen Tropfen 1) verd. Natronlauge, 2) Phenolphthalein-Lösung, 3) verd. Schwefelsäure, 4) Kaliumpermanganat-Lösung, bzw. einer Spsp. 5) Eisensulfat 6) Kaliumthiocyanat und 7) Kaliumhexacyanidoferrat(III). | Lehrerversuch | Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Kaliumpermanganat-Lösung 0,1N (Maßlösung, c=0,1N), Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Kaliumthiocyanat |
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Titration von Salzsäure mit Natronlauge | Eine klassische Neutralisation | Vorbereitend wird gemäß Anleitung eine Bürette mit 1-molarer natronlauge befüllt sowie einen Erlenmeyer mit der angegebenen Portion 2-molarer Salzsäure. Nach dem Zutropfen der Indikatorlösung titriert man bis zum bleibenden blauen Farbumschlag. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Selektive Reduktion von Brillantschwarz | Eine Redox-Reaktion in Alginat-Bällchen | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. In einem Becherglas löst man wie angegeben einige Kristalle Brillatschwarz auf und fügt unter Rühren die Natriumalginat-Lösung hinzu. Zur Herstellung der tiefblauen Alginat-Bällchen tropft man langsam die Calciumchlorid-Lösung zur Mischung. Die Bällchen werden mittels feinem Sieb getrennt und mit Wasser gewaschen. In einem kleinen Glas überschichtet man sie wie beschrieben mit einer einer alkalischen Natriumdithionit-Lösung. Der Reaktionsablauf wird auf einer Leuchtplatte visualisiert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumchlorid-Dihydrat, Natriumdithionit, Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Passivierung von Eisen (I) | Eine schützende Oxidschicht durch Salpetersäure | In einem Reagenzglas wird eine Eisennagel oder -blechstück mit konz. Salpetersäure gerade bedeckt. Nach wenigen Minuten Reaktionszeit füllt man mit dest. Wasser auf dreiviertel Füllhöhe auf und beobachtet. Mit einem scharfkantigen Glassstab wird anschließend der Eisennagel angekratzt. Es kommt zur deutlichen Reaktion mit Wasserstoff-Freisetzung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)), Wasserstoff (freies Gas) |
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Zink-Luft-Batterie | Eine Zink/Kohle-Zelle erzeugt Strom. | Ein Zink- und ein Kohlestab tauchen in halbkonzentrierte Kalilauge. Die Spannung zwischen den Polen wird gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kalilauge (konz. w=____% (5-25%)) |
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Katalase: Reaktionsgeschwindigkeit und Einflussfaktoren | einfache Reagenzglasversuche | Vorbereitend wird die Wasserstoffperoxid-Lösung wie beschrieben auf 5-ml-Spritzen gezogen, die dann verschlossen werden. A Zur Untersuchung der Temperaturabhängigkeit werden gemäß Anleitung vier Rggl. mit Wasserstoffperoxid-Lösung auf unterschiedliche Temperaturen erwärmt. Man tropft zunächst jeweils etwas Spülmittel-Lsg. hinzu und anschließend jeweils dieselbe Tropfenzahl einer aufgeschüttelten Hefe-Suspension. B Zur Untersuchung der Konzentrationsabhängigkeit wird gemäß Beschreibung mit 2ml-Portionen von Lösungen unterschiedlicher Konzentration an Wasserstoffperoxid in der oben beschriebenen Weise experimentiert. C Zur Untersuchung der pH-Abhängigkeit setzt man in drei Rggl. der jeweils gleichen Portion an Wasserstoffperoxid-Lösung wie angegeben Salzsäure, Wasser und Natronlauge zu und verfährt ebenfalls in der beschriebenen Weise. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Sauerstoff (freies Gas) |
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CfL: Reduktion eines Kupferoxidblechs durch Wasserstoff | Einfache Redoxreaktion zwischen Wasserstoff und Kupferoxid (zur Einführung von OM und RM). | Man rollt mit Hilfe eines passenden Glasstabes ein Kupferblech zusammen, so dass es sich anschließend bequem in das Verbrennungsrohr einführen lässt. Nun erhitzt man die Zone, in der sich das Blech befindet, und leitet mit Hilfe des Handgebläses solange Luft durch das Rohr, bis das Blech vollständig schwarz ist. Jetzt wird das Handgebläse entfernt und eine Wasserstoffquelle über einen Schlauch an das Rohr angeschlossen. Nach dem Erkalten lässt man Wasserstoff über das erhitzte Kupferoxidblech strömen und zündet diesen nach negativem Ausfall der Knallgasprobe am Ende des Glasrohres an. Nun wird das Kupferoxidblech mit dem Brenner kräftig erhitzt. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Wasserstoff (Druckgas), Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke) |
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Dichte, Löslichkeit, Magnetisierbarkeit und Farbe | Einfache Untersuchung von Stoffeigenschaften | Je ein Rggl. wird mit einer Spatelportion Sand, Eisenfeilspänen, Kochsalz, Schwefel und Styroporschnitzeln befüllt. Nach der Betrachtung der Farbe prüft man mit einem Stabmagneten die Magnetisierbarkeit durch Auf- und Abstreichen an der Rggl.-wand. Man gibt danach jeweils Wasser hinzu und beurteilt das Schwimm-Sink-Verhalten. Zur Beurteilung der Wasserlöslichkeit wird das Rggl. mit Stopfen verschlossen und geschüttelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen (Pulver), Schwefel |
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Rohrfrei und Co. (I) | Einfache Untersuchungen von Abflussreiniger | A) Man legt einige Partikel eines Abflussreinigers auf feuchtes pH-Indikatorpapier. B) Man feuchtet ein ausgeglühtes Magnesiastäbchen mit dest. Wasser an und nimmt Partikel eines Abflussreinigers auf. Die Probe wird in die blaue Gasbrennerflamme gehalten. | Lehrer-/ Schülerversuch |
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