Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Redoxreaktion (Verkupfern eines Eisennagels) | Realversuch und Computersimulation | Gemäß Anleitung stellt man einen Eisennagel in ein Becherglas, das mit Kupfer(II)-sulfat-Lösung gefüllt ist und beobachtet die Reaktion. Parallel zum Experiment nutzt man eine FLASH-animierte PC-Simulation der elektrochemischen Reaktion auf Teilchenebene. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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Redoxpotenzial und Konzentration | Einwirkung von Ammoniak in einer galvanischen Kupfer-Halbzelle | Zwei Bechergläser, das eine mit 1-molarer Kupfer(II)-sulfat-Lösung, das andere bei gleicher Füllhöhe mit 1-molarer Schwefelsäure befüllt, werden über ein U-förmiges mit gesättigter Kaliumnitrat-Lösung befülltes Glasrohr als Stromschlüssel verbunden. Eine Kupfer-Elektrode taucht in das eine Becherglas, die Wasserstoffreferenzelektrode in das andere. Die Potentialveränderung der Kupfer-Halbzelle wird gemessen, während kontinuierlich Ammoniak-Lösung in die magnetgerührte Kupferionen-Lösung eingetropft wird. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Kaliumnitrat, Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)) |
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Recycling von PET-Flaschen durch Verseifung | Nachweis der Verseifungsprodukte | Vorbereitend wird gemäß Anleitung eine PET-Flasche über Nacht mit etwas Natronlauge befüllt und deren zersetzender Wirkung in einer geeigneten Schale ausgesetzt. Die darin gewonnene Suspension wird filtriert. Man bereitet aus Cer-Ammoniumnitrat durch Auflösen in 10-15%iger Salpetersäure (1g auf 2,5ml) eine Nachweislösung für Alkohole vor. Für die Nachweise der Verseifungsprodukte gibt man 2-ml-Portionen des Filtrats in zwei Rggl. (a und b) a) man säuert das Filtrat mit konz. Salzsäure an, prüft den pH-Wert und beobachtet die Ausfällung der Terephthalsäure, die durch anschließendes Alkalisieren mit Natronlauge wieder aufgelöst wird. b) man säuert das Filtrat mit konz. Salpetersäure an, filtriert die ausgefallene Terephthalsäure ab und weist den bei der Verseifung entstandenen Alkohol mittels Cer-Ammonium-Reagenz nach. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (w=____% (>5%)), Salzsäure (konz. (w: >25%)), Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Ammoniumcer(IV)-nitrat, Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)) |
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Recycling von Aluminium | Wiedergewinnung von metallischem Aluminium in einer Salzschmelze | Durch Einbringen von Alu-Abfällen in eine Salzschmelze (Natriumchlorid:Kaliumchlorid:Natriumfluorid = 9:9:2) wird metallisches Aluminium zurückgewonnen. Die Salzschmelze verhindert die Oxidbildung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumfluorid |
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Recycling (2) | Pyrolyse | Eine Polystyrol-Kunststoffprobe wird zerkleinert und gemäß Anleitung in ein DURAN-Rggl. gegeben. Man verschließt mit einem Stopfen der ein Winkelrohr trägt. Dieses ist in eine zweites Rggl. geführt, das in einem Becherglas mit Eis-Wasser-Mischung steht. Man erhitzt den Kunststoff mit dem Gasbrenner vorsichtig solange, bis sich einige ml. Flüssigkeit in der Vorlage gesammelt sind. Anschließend nimmt man das Pyrolyseprodukt, gibt ein paar Tropfen Katalysator 20 Lösung hinzu und erwärmt vorsichtig, bis das Gemisch zäh zu werden beginnt. Dann gießt man es in einen Marmeladenglasdeckel aus und lässt es erkalten. In gleicher Weise verfährt man danach mit zerkleinertem Plexiglas (PMMA). | Lehrer-/ Schülerversuch | Acrifix 190 (Acrylpolymer in Methylmethacrylat), Katalysator 20 (enth. Dibenzoylperoxid) |
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Recycling (1) | Umschmelzen | Gemäß Anleitung werden Kunststoffproben (Polyamid, Polystyrol, Polymethylmethacrylat und Celluloseacetat) zerkleinert, jeweils in ein Rggl. gegeben und über der Gasbrennerflamme aufgeschmolzen. man gießt die Schmelze jeweils in einen Marmeladenglasdeckel aus und lässt sie erkalten. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Reaktivität von Carbonylverbindungen | Vergleichender Versuch mit Acetylchlorid, Essigsäureanhydrid und Acetamid | Reagenzglasversuche: Zu jeweils 3 ml Xylol gibt man im ersten Rggl. etwa 1 ml Acetylchlorid, im zweiten etwa 1 ml Essigsäureanhydrid und im dritten 1 g Acetamid. Dann fügt man jeweils 10 Tr. Ethanol gemäß Anleitung hinzu, schüttelt und prüft die Temperaturveränderung. | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Xylol, Acetylchlorid, Essigsäureanhydrid, Acetamid, Ethanol (absolut), Essigsäure (100 %ig, Eisessig) |
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Reaktivität der Alkane | Einwirken von Schwefelsäure, Salpetersäure und Kaliumpermanganat | Gemäß Anleitung werden jeweils 3 Rggl. mit Heptan bzw. mit Paraffinöl 1cm hoch gefüllt. Nach Zugabe von jeweils einem Tropfen konz. Schwefelsäure setzt man einen Stopfen auf, schüttelt gut durch und prüft, ob eine Reaktion einsetzt. Man setzt den angesäuerten Proben etwas Universalindikator-Lsg. zu. Dann verfährt man mit konz. Salpetersäure ebenso und danach mit alkalischer Kaliumpermanganat-Lösung. Man nimmt jeweils den Stopfen ab und erwärmt die Proben im heißen Wasserbad im Abzug. | Lehrer-/ Schülerversuch | n-Heptan, Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Natriumcarbonat-Decahydrat, Kaliumpermanganat, Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol) |
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Reaktionswärme: Zink mit Kupfer-Ionen | Reaktionswärme bei der Reaktion von Zn mit Cu(II)-Salz-Lsg. | Kalorimeterversuch: Unter Kontrolle der Temperatur wird Zinkpulver mit einer verdünnten Kupfer(II)-Salzlösung zur Reaktion gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Zink (Pulver, phlegmatisiert) |
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Reaktionslenkung durch Enzyme | Umsetzung von Glucose mit Glucose-Oxisase und Glucose Isomerase | Vorbereitend werden gemäß Anleitung eine Glucose-Lösung, zusätzlich eine alkalische Glucose-Lösung, die Cofaktor-Lösung, die Nachweisreagenz-und die Enzym-Lösungen bereit gestellt. A) Zu drei Rggl. mit alkalischer Glucose- und Cofaktor-Lösung gibt man zum ersten Glucose-Isomerase-Lösung und zum zweiten Glucose-Oxidase-Lösung. Das Dritte bleibt als Blindprobe. Nach 5min gibt man Selendioxid zu allen drei Ansätzen und erwärmt für 10min im Wasserbad. B) Alkalische Glucose-Lösung wird nach Anleitung mit etwas Universalindikator und wenig Glucose-Oxidase-Lösung versetzt. Die Indikatorfärbung wird über 10min beobachtet. C) Glucose-Lösung wird mit wenig Glucose-Oxidase-Lösung versetzt. Nach 5min tropft man Schwefelsäure und Titanylsulfat-Lösung zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (verd. w: <2%), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Schwefelsäure (konz. w: >15%), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol), Selendioxid, Titanylsulfat-Hydrat |
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Reaktionsgeschwindigkeit und Temperatur (2) | Magnesium lösen: Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigket von der Temperatur | 1-cm-Stücke von Magnesiumband reagieren in 2 Ansätzen mit verdünnter Salzsäure bei 20 °C und bei Siedehitze (Brenner). Die Zeit bis zum vollständigen Auflösen wird gemessen und verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Reaktionsgeschwindigkeit und Temperatur (1) | Kalk lösen: Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigket von der Temperatur | Marmorstückchen reagieren in 2 Ansätzen mit verdünnter Essigsäure bei 20 °C und bei 40 °C. Die Anzahl der Gasbläschen je Zeiteinheit wird (abschätzend) ermittelt und verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Reaktionsgeschwindigkeit und Oberfläche | Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit vom Zerteilungsgrad der Reaktanden | Reagenzglasversuch: Zinkmetall mit unterschiedlichem Zerteilungsgrad wird mit verdünnter Salzsäure zur Reaktion gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Zink (Pulver, nicht stabilisiert) |
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Reaktionsgeschwindigkeit und Oberfläche | Mg-Band bzw. Mg-Pulver reagieren mit Salzsäure | Man baut gemäß Anleitung die Messwerterfassung mit Temperatur-Sensor auf. In ein Kalorimeter gibt man die Salzsäure und taucht den Temperatur-Ssensor hinein. Dann fügt man die genau eingewogene Menge Magnesiumband hinzu und rührt. Anfangs- und Endtemperatur werden erfasst. Das Experiment wird anschließend mit Magnesiumpulver wiederholt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Magnesium (Pulver, nicht stabilisiert), Magnesium (Band, Stücke), Wasserstoff (freies Gas) |
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Reaktionsgeschwindigkeit und Konzentration | Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration der Reaktanden | Bei Raumtemperatur werden 2 gleich große Stücke Magnesiumband in unterschiedlich konzentrierter Salzsäure zur Reaktion gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Reaktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von Temperatur und Konzentration | Magnesium-Salzsäure-Reaktion | A In 2 Rggl. lässt man wie angegeben Magnesiumband-Stücke mit Salzsäure reagieren - einmal bei Raumtemperatur einmal bei stark erhitzter Salzsäure. B In 2 Rggl. lässt man Magnesiumband-Stücke einmal mit 1-molarer und einmal mit 0,1-molarer Salzsäure reagieren. Die jeweiligen Reaktionszeiten werden ermittelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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Reaktionsfähigkeit unedler und edler Metalle | Vergleichende Untersuchung in Petrischalen | In einer Petrischale mit zwei Hälften bringt man im ersten Versuch Zinkgranalien auf die eine und ein Stück Magnesiumband auf die andere Seite. Man übergießt mit verdünnter Salzsäure. Im zweiten Versuch verfährt man in gleicher Weise mit Eisen- und mit Kupferpulver. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen (Pulver), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Reaktionen von Superabsorber | Quellfähigkeit und Verhalten von SAP (Acrylsäure-Natriumacrylat-Copolymerisat) gegenüber Säure und Lauge | Aus handelsüblichen Windeln gewinnt man eine Portion Superabsorber (SAP). A Man prüft dessen Quellfähigkeit mit dest. Wasser sowie mit Salzlösungen der Konzentrationen 1-molar, 0,1-molar und 0,01-molar. B Man prüft die Reaktion von ca 20 ml Superabsorber mit jeweils 15 ml dest. Wasser, verd. Salzsäure und verd. Natronlauge. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Natronlauge (w=____% (>5%)) |
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Reaktionen verschiedener Acetate | Lösen von Natriumacetat und Aluminiumacetat in Wasser | Reagenzglasversuch: Man stellt eine Lösung von Natriumacetat und eine Lösung von Aluminiumacetat her. Anschließend wird mit Universalindikatorpapier geprüft. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Reaktionen mit metallischen Bleistiftspitzern | Elektrochemische Vorgänge an Bleistiftspitzern in div. wässrigen Lösungen | Bleistiftspitzer aus Magnesium mit Stahlklinge bilden in wässrigen Lösungen ein galvanische Element und zeigen unterschiedliche Reaktionen bei Natriumchlorid- bzw. Ammoniumchlorid-Zugabe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid, Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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