Experimente der Kategorie "Energetik/ Katalyse/ Kinetik"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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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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 OSTWALD-Verfahren (Modellversuch) |
Oxidation von Ammoniak am Katalysator | keine Anleitung | tabu | |
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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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Verbrennungsenthalpie Holzkohle | Messung der Enthalpie bei der Verbrennung von Holzkohle | Kalorimeterversuch: Holzkohle wird zum Glühen erhitzt und im Luftstrom verbrannt. Die Verbrennungsenthalpie wird bestimmt. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | |
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Zinkoxid-Nanopartikel als Farbkiller | Photokatalytische Zersetzung von Rote-Beete-Fabstoff | In vier Schnappdeckelgläsern gibt man stark verdünnten Rote-Beete-Saft. Zwei Ansätze werden mit einer Zinkoxid-Nanopartikel-Suspension versetzt. Man beobachtet die Farbveränderung. Dann wird eine Ansatz mit und ein Ansatz ohne Nano-ZnO 30 min lang einer UV-Bestrahlung ausgesetzt. Man vegleicht die vier Proben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkoxid, Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Einfluss des Zerteilungsgrades auf die Reaktionsgeschwindigkeit | Calciumcarbonat-Salzsäure-Reaktion | In einer dreigeteilten Petrischale legt man jeweils die gleiche Menge an Calciumcarbonat vor - Marmorstück, Marmorgries, Kalkpulver. Zeitgleich bringt man in alle drei Kammern wie beschrieben die Salzsäure ein und misst die jeweiligen Reaktionszeiten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Von Schwefeldioxid zu Schwefeltrioxid | Katalytische Oxidation | In einer Abdampfschale wird Schwefel verbrannt. Man hält ein erhitztes und oberflächlich oxidiertes Büschel Eisenwolle in die Schwefeldioxid-Dämpfe. Gegen dunklen Hintergrund entwickelt sich oberhalb ein weißer Rauch von Schwefeltrioxid. | Lehrerversuch | Schwefeldioxid (freies Gas), Schwefeltrioxid |
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Korrosion von Aluminium | Kupfer(II)-chlorid als Katalysator | In einen entfetteten Teelichtbecher gibt man eine ca. 5%ige Kupfer(II)-chlorid-Lösung (alternativ: Kupfersulfat-Natriumchlorid-Lösung) sowie etwas Tensid-Lösung. Das Aluminium zersetzt sich unter Wasserstoff-Freisetzung, wobei gasgefüllter Schaum entsteht, den man nach Beendigung der Gasentwicklung entzünden kann. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Kupfer(II)-chlorid-Dihydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Katalytische Oxidation von Ammoniak | Darstellung von Salpetersäure (Modellversuch) | In einem schwer schmelzbaren Rggl. wird folgende Schichtung von unten aufgebaut: Kaliumpermanganat - Gemisch Ammoniumcarbonat/Calciumhydroxid - Glaswollepfropfen - Chrom(III)-oxid - Glaswollepfropfen Das Reagenzglas ist mit einem Stopfen verschlossen, der ein gewinkeltes Glasrohr trägt, was die gasf. Reaktionsprodukte in eine Vorlage mit Wasser und blauer Lackmus-Lösung führt. Man spannt das präparierte Glas waagerecht ein und erhitzt zunächst den Chrom(III)-oxid-Katalysator und danach die Stoffe im unteren Teil. | Lehrerversuch | Kaliumpermanganat, Ammoniumcarbonat, Calciumhydroxid, Salpetersäure (rauchend, (w: >70%)) |
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Änderung der Reaktionsgeschwindigkeit | Magnesium-Salzsäure-Reaktion | In einem Rggl. bringt man gemäß Beschreibung Salzsäure mit einem längeren Stück Magnesiumband zur Reaktion. Man verschließt sofort mit einem Stopfen mit Glasrohr und Schlauchstück. A Der entstehende Wasserstoff wird in exakten 10-sec-Zeitabständen in die Röhren einer pneumatischen Röhrenwanne geleitet. B Der entstehende Wasserstoff wird in einen Kolbenprober geleitet, wobei alle 10 sec der Füllstand abgelesen wird. | Lehrerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Wasserstoff (freies Gas) |
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Positive und negative Lösungswärme | Energetische und kinetische Betrachtung des Lösevorgangs | In einem hälftig mit dest. Wasser gefüllten Becherglas misst man die Temperatur. Man gibt eine Spatelportion Ammoniumchlorid hinein, rührt mit dem Thermometer und beobachtet die Temperaturentwicklung. Auf gleiche Weise untersucht man den Lösevorgang bei wasserfreiem Calciumchlorid und anderen wasserlöslichen Salzen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid, Calciumchlorid (getrocknet) |
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Exothermes Lösen von Ätznatron | Wärmefreisetzung bei der Reaktion mit Wasser | In einem Becherglas mit dest. Wasser wird mittels Temperaturmessgerät die Erwärmung beim Lösen von ca. 2g Natriumhydroxid in 30ml Wasser beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen) |
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Latentwärmespeicher | Natriumacetat und sein Kristallwasser | In einem 500-ml-Kolben werden 50ml Wasser mit 500g frischem Natriumacetat-Trihydrat vermischt. Zum Auflösen wird der Kristallbrei vorsichtig unter Rühren erhitzt. Man lässt auf 20 *C abkühlen und hat einen metastabilen Zustand. Beim Anstoß der Kristallisation z.B. durch Reiben mit dem Glasstab bildet sich unter enormer Wärmefreisetzung die feste Kristallmasse. Der Chemismus ist reversibel und damit wiederholbar. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumacetat-Trihydrat |
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Säure löst Metall | Energetische Untersuchung der Magnesium-Schwefelsäure-Reaktion | In einem (am besten wärmeisoliertem) Glasgefäß mit Deckel bringt man eine kleine Spsp. Magnesiumgries mit etwa 20 ml verd. Schwefelsäure zur Reaktion. Mit einem Thermometer, das in der Bohrung im Deckel befestigt ist, kontrolliert man die Temperatur vor, während und nach der Reaktion. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Magnesium-Späne (nach GRINARD), Wasserstoff (freies Gas) |
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Ammoniak am Platindraht | Katalytische Ammoniak-Zersetzung | In die Öffnung eines Glaskolbens, der eine Portion konz. Ammoniak-Lösung enthält, hängt man an einem Nickeldraht eine zuvor angeglühte Platinwendel. Sie sollte etwa 3cm oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche positioniert sein. Die Reaktion läuft mit Luftsauerstoff ab. Erheblich heftiger (mit Stichflamme) erfolgt die katalysierte Ammoniak-Zersetzung, wenn man in kleinen Stößen reinen Sauerstoff über ein Glasrohr einbringt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Sauerstoff (freies Gas) |
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Enzymatischer Zerfall von Wasserstoffperoxid | Katalase aus diversen Lebensmitteln: ihre Wirkung und ihre Hemmung/ Vergiftung | In 8 großen Rggl. stellt man bereit: geriebene rohe Kartoffel / dto mit Kupfersulfat / geriebene Kartoffel, aufgekocht / RoheKlöße-Pulver/ Banane roh / Backhefe / geriebene Leber / Braunstein. Man setzt etwas Wasserstoffperoxid-Lsg. hinzu und vergleicht die Reaktion. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Mangan(IV)-oxid |
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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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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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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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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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