Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Herstellung von Cyclohexen | Eliminierungsreaktion am Cyclohexanol | Gemäß Anleitung wird ein Dreihalskolben mit konz. Phosphorsäure und Paraffinöl befüllt und auf eine Innentemperatur von 200 °C hochgeheizt. Nach dem Zutropfen von Cyclohexanol fängt man das Destillat in einem eisgekühlten Kolben auf. Die organische Phase wird anschließend abgetrennt und mit Calciumchlorid getrocknet, am Ende filtriert. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Cyclohexanol, Calciumchlorid (getrocknet), ortho-Phosphorsäure (ca. 85 %ig), Cyclohexen |
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Verhalten von Phenol in Wasser | Emulgieren und Lösen von Phenol | Reagenzglasversuch: Man versetzt etwas Phenol mit wenig Wasser und schüttelt. Es entsteht eine weißliche Emulsion. Bei Zugabe von konz. Natronlauge entsteht eine klare Lösung, die beim Ansäuern mit konz. Salzsäure wieder trüb wird. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phenol, Natronlauge (konz. w: ca. 20%), Salzsäure (konz. (w: >25%)) |
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Reakrion von Ammoniumoxalat mit Eisen(III)-nitrat | Endotherme Bildung eines Eisen(III)-oxalsäure-Komplexes | Ammoniumoxalat und Eisen(III)-nitrat werden in einem Becherglas unter halbminütiger Temperaturkontrolle mit einem Thermometer 10 min lang verrührt. Es entsteht ein flüssiges Reaktionsprodukt. | Lehrer-/ Schülerversuch | di-Ammoniumoxalat-Hydrat, Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat |
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Lösungsenthalpie bei Natriumsulfat | Energetik beim Lösen des Natriumsulfat-Decahydrats (Glaubersalz) in Wasser | Eine definierte Portion Natriumsulfat-Decahydrat wird in Wasser gelöst. Aus der gemessenen Temperaturerhöhung wird die molare Lösungsenthalpie ermittelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Kältemischungen | energetische Aspekte beim Salzlösen | Eine Portion Wasser wird unter Temperaturkontrolle mit der zweieinhalbfachen Menge Calciumchlorid verrührt. B In einem Becherglas werden unter Temperaturkontrolle gleiche Portionen Ammoniumchlorid und Kaliumnitrat gemäß Anleitung in Wasser eingerührt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumchlorid-Dihydrat, Ammoniumchlorid, Kaliumnitrat |
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Salze in Wasser | energetische Betrachtung des Lösevorgangs | Gemäß Anleitung baut man die Messanordnung mit dem Temperatursensor auf. Dieser wird in ein Becherglas mit 50 ml dest. Wasser eingetaucht. Man startet die Temperaturmessung, gibt unter Rühren nach und nach 10 g Ammoniumchlorid hinzu und dokumentiert die Werte in der Tabelle. In gleicher Weise verfährt man im 2. Versuch mit Calciumchlorid und und schließt ggf. weitere Messungen an mit anderen wasserlöslichen Haushaltschemikalien, z.B. Waschmitteln. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid, Calciumchlorid-Dihydrat |
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Zünden einer Wunderkerze in einer Thermoskop-Apparatur | Energetische Betrachtungen | Vorbereitend trennt man das Brandmaterial einer Wunderkerze ab und zerkleinert es in der Reibeschale. Die die eine Hälfte des Materials wird in einem Vorversuch auf einer feuerfesten Unterlage im Abzug durch Zünden mit einem glühenden Eisendraht zur Reaktion gebracht. Die andere Hälfte wird zur genaueren energetischen Betrachtung wie beschrieben in einem Rggl. in einer Thermoskop-Apparatur mit einem glühenden Eisendraht zur Reaktion gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen (Pulver), Aluminium, Pulver (nicht stabilisiert), Bariumnitrat |
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Wärmeaufnahme und -abgabe bei Calciumchlorid | Energetische Prozesse bei der Kristallwasseraufnahme und -abgabe | Calciumchlorid-Tetrahydrat verliert durch Erhitzen sein Kristallwasser. Wasserfreies Calciumchlorid reagiert beim Zutropfen von Wasser deutlich exotherm. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumchlorid-Tetrahydrat, Calciumchlorid (getrocknet) |
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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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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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Erdnuss-Ofen | Energie in Stoffen | Man fixiert eine Nuss (Erd-, Cashew-, Macadamia- oder Walnuss) wie beschrieben auf einer Reißzwecke oder ähnlichem und entzündet sie mit Zündhölzern oder Feuerzeug. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Wasser als Dipol (I) | Energieaufnahme in der Mikrowelle | Man füllt Bechergläser mit a) 50 ml Wasser, b) 50ml 2-Pentanol, c) 50 ml Speiseöl, d) 60g Zucker und e) 60g Kochsalz, stellt die Gläser bei 600W für 2 Minuten ins Mikrowellengerät und ermittelt danach die Temperatur der Substanzen. | Lehrer-/ Schülerversuch | 2-Pentanol |
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Bau eines Natrium-Ionen-Akkumulators | Energiespeicher in der TIC-TAC-Dose | Vorbereitend reiniget man ein FTO-Glas mit Aceton und versieht es gemäß Anleitung mit einer Titandioxidschicht die man trocknen lässt. Auf einer Heizplatte (350°C) wird die Titandioxidschicht eingebacken. Die Elektrolytlösung wird gemäß Rezeptur aus Natriumperchlorat, Dimethylcarbonat und Propylencarbonat zubereitet. In eine TIC-TAC-Dose oder entsprechendes Gefäß gibt man nun die Elektrolytlösung und stellt die vorbereitete Titandioxidelektrode (-Pol) sowie die Graphitfolie (+Pol) hinein. Man lädt 3min lang mit ca. 4,6V Spannung und nutzt dann den Energiespeicher. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumperchlorat-Monohydrat, Dimethylcarbonat, Propylencarbonat, Aceton |
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Lithium-Ionen-Power-Pack | Energiespeicher mit Graphitfolie in der Küvette | Man bereitet eine 1-molare Elektrolyt-Lösung, indem Lithiumperchlorat zu 100 mL eines gleichteiligen Gemisches aus Ethylencarbonat und Dimethylcarbonat gegeben wird. In heißem Wasser wird wie beschrieben das Ethylencarbonat zuvor aufgeschmolzen. Gemäß Anleitung werden zwei Stücke einer Graphit-Folie zugeschnitten und in ein speziell gefaltetes Filterpapier eingebettet. Die Anordnung, aus der zwei Pol-Anschlüsse herausragen, wird in eine passende Küvette gestellt. Man befüllt mit der Elektrolytlösung, verbindet das Power-Pack wie beschrieben mit einer Gleichspannungsquelle und lädt 20min lang mit 5V Spannung. Die Entladung erfolgt mit 5 in Reihe geschaltete Elektromotoren. | Lehrer-/ Schülerversuch | Lithiumperchlorat, Ethylencarbonat, Dimethylcarbonat |
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Desorption und Reduktion verschiedener Azofarbstoffen | Entfärbung bei Azorubin S, Tartrazin O, Braun HT und Gelborange S | Reagenzglasversuch: Der entsprechend eingefärbte Wollfaden wird gemäß Anleitung in Soda-Lösung zum Sieden erhitzt. Dann gibt man zur Azorubin S- und zur Gelborange S-Lösung eine Spsp. Power-Entfärber, zur Tartrazin O-Lösung die doppelte Portion. Der Braun HT-Lösung werden 0,05g Natriumdithionit dirket zugefügt. Die Tartrazin O- und die Braun HT-Lösung werden anschließend über dem Gasbrenner erhitzt. Später betrachtet man die reduzierten Azorubin S- und Braun HT-Lösungen unter UV-Licht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Tartrazin, Amaranth ([BAYER]), Gelborange S, Natriumdithionit, Natriumcarbonat-Decahydrat |
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Fluorid-Nachweis | Entfärbung des blutroten Eisen(III)-rhodanids | Reagenzglasversuch: Man löst eine kleine Spatelportion Eisen(III)-chlorid in einem halb gefüllten Rggl. und fügt einen Spsp. Kaliumthiocyanat hinzu, so dass der blutrote Farbkomplex entsteht. Setzt man dieser Lösung etwas Natriumfluorid zu, verschwindet die Färbung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Kaliumthiocyanat, Natriumfluorid |
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Nachweis von Mehrfachbindungen im Ottokraftstoff | Entfärbung einer bromhaltigen Lösung | Reagenzglasversuch: Proben von Vergaserkraftstoff werden mit Bromwasser unterschichtet. Man setzt einen Stopfen auf und schüttelt heftig durch. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Bromwasser (verd. (w: 1-5%)), Benzin (mit <5 Vol% Benzol, <3 Vol% Methanol, Toluol,) |
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Bromierung eines Alkans im Mikromaßstab | Entfärbung unter UV-Licht | In einem Ampullenfläschchen wird gemäß Anleitung eine 2mL-Portion eines Alkans mit 1 mL Bromwasser vermischt. Man verschließt das Fläschchen und schüttelt gut durch. Danach belichtet man den Ansatz mit UV-Licht (UV-Lampe oder blauer Laserpointer). Anschließen zieht man wie beschrieben mit einer 5ml-Spritze etwas Gas aus dem oberen teil der Ampulle und drückt es auf angefeuchtetes Indikatorpapier. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | n-Hexan, Bromwasser (verd. (w: 1-5%)), Bromwasserstoff, wasserfrei (freies Gas), 1-Bromhexan |
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Bromierung eines Alkens im Mikromaßstab | Entfärbung von Bromwasser | In einem Ampullenfläschchen wird gemäß Anleitung eine 2mL-Portion eines Alkens mit 1 mL Bromwasser vermischt. Man verschließt das Fläschchen und schüttelt gut durch. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Bromwasser (verd. (w: 1-5%)), 1-Hexen, 1-Octen, 1,2-Dibromhexan |
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Bromreaktion mit Metallen | Entfärbung von Bromwasser durch Magnesium, Zink und Aluminium | Reagenzglasversuche: Zu jeweils einer Portion Bromwasser gibt man Magnesiumpulver, Zinkspäne und Aluminiumgries. Man schüttelt und beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium (Pulver, nicht stabilisiert), Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Aluminium-Gries (Gries, Späne) |
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