Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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CfL: „Alltagsmetalle“ untersuchen (verändert nach [Felber 1999]) | Aufstellen einer Spannungsreihe mit verschiedenen Habzellen | Für jede zu untersuchende Halbzelle wird ein Becherglas zu ca. 2/3 mit Natriumchlorid-Lösung gefüllt. Das jeweilige Metall wird über eine Klemme mit einem Kabel verbunden und in die Lösung getaucht, dabei muss die Klemme außerhalb der Lösung verbleiben. Nun schließt man zwei der Halbzellen mit Hilfe der Kabel an ein Voltmeter an und verbindet die beiden Halbzellen untereinander mit einem Natriumchlorid-Lösung getränkten Filterpapier. Anschließend ersetzt man das Voltmeter durch einen Messmotor. Analog verfährt man mit den weiteren Halbzellen, die beliebig kombiniert werden können. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Kupferschrift | Kupferionen-Lösung reagiert mit blankem Eisen. | Geeignet große Eisenbleche werden wie beschrieben gründlich gereinigt und mehrfach - am Ende fein - geschmirgelt. Mit einem Wattestäbchen nimmt man im Becherglas bereit gehaltene Kupfer(II)-sulfat-Lösung auf und setzt einen beliebigen Schriftzug auf die Eisenplatte. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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Der Eisentest | Quantitativer Nachweis mit Eisen-Teststäbchen | Geeignet sind Quellwässer oder auch essigsaure Bodenauszüge. In das Probengefäß mit der eisenhaltigen Lösung gibt man etwas Ascorbinsäure und löst diese auf. Dann hält man für 10-15 sec ein Eisen-Teststäbchen hinein und vergleicht die Farbe der Testzone mit der Farbskala auf der Packung. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Säurestärke | Untersuchung der Reaktiongeschwindigkeit | Gemäß Angaben werden 0,5-molare Lösungen von Schwefelsäure, Phosphorsäure und Weinsäure hergestellt. Reagenzglasversuche: In einige ml der jeweiligen Säure wird gleichzeitig ein kurzes blankes Stück Magnesiumband gegeben. Man misst die Zeit bis zur völligen Auflösung der Metallstücke in der Säure. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), ortho-Phosphorsäure (ca. 85 %ig), L(+)-Weinsäure, Magnesium (Band, Stücke) |
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Spannungsreihe der Nichtmetalle | Redoxpotential-Messung mit Bromid und Iodid | Gemäß angegebenem Schema befüllt man drei Vertiefungen einer Zellkulturplatte mit Kaliumiodid-Lösung, mit Kaliumchlorid-Lösung und mit Bromwasser. Ein Dochtstück oder Filterpapierstreifen wird als Salzbrücke zwischen den Mulden eingelegt. Mittels Bleistiftminen als Grafitelektroden misst man mit einem Digitalmultimeter die Spannung zwischen der Brom- und der Iod-Halbzelle. | Lehrer-/ Schülerversuch | Bromwasser (verd. (w: 1-5%)) |
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Katalase: Aktivität und pH-Wert | Halbquantitative Untersuchung mit Pufferlösungen | Gemäß angegebenem Schema werden vorbereitend mittels 5%iger Essigsäure und 5%iger Ammoniak-Lösung die benötigten Pufferlösungen hergestellt oder fertige Pufferlösungen verwendet. In Rggl. setzt man 1ml der jeweiligen Pufferlösung mit 2ml Wasserstoffperoxid-Lösung und einigen Tropfen Spülmittel an. Den im Wasserbad temperierten Lösungen tropft man dann die Enzymlösung (Kartoffelpresssaft bzw- Hefe-Suspension) zu und bestimmt wie beschrieben nach 3-minütiger Reaktionszeit die Höhe des gebildeten Schaums. Der exakte pH-Wert wird mit Messstäbchen geprüft. Alternativ führt man die Messung in eine 7-stufige Versuchsreihe mit Lösungen durch, die von pH 1 bis pH 13 gemäß gegebenem Schema eingestellt sind. | Lehrer-/ Schülerversuch | Sauerstoff (freies Gas), Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)), Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Essigsäure (w=____% (10-25%)), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Katalase: Aktivität und pH-Wert | Halbquantitative und quantitative Untersuchung mit Spritzentechnik | Gemäß angegebenem Schema werden vorbereitend mittels 5%iger Essigsäure und 5%iger Ammoniak-Lösung die benötigten Pufferlösungen hergestellt oder fertige Pufferlösungen verwendet. In Rggl., die in einem Wasserbad (Raumtemperatur) stehen, bringt man gemäß Beschreibung die Wasserstoffperoxid-Lösung, versetzt mit der jeweiligen Pufferlösung und etwas Spülmittel-Lösung, zur Reaktion, indem man aus einer kleinen Spritze die enzymhaltige Lösung bzw Suspension wie beschrieben auftropft. Das entstehende Gas wird dabei in einer größeren Spritze aufgefangen, wobei die Volumenbildung über die Zeit gemessen wird. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)), Sauerstoff (freies Gas) |
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Dentalabdruckmischung aus Alginaten | Herstellung einer Formmasse | Gemäß angegebener Rezeptur und Anleitung mischt man die 7 Komponenten zu einem Dentalabdruckpulver. Die Formmasse wird dann wie beschrieben im Mörser durch kräftiges Verrühren mit Wasser angemischt und zur Abformung eines Vampirgebisses genutzt. | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Kieselgur, tri-Natriumphosphat-12-Hydrat, Phenolphthalein, Kaliumhexafluorotitanat(IV) |
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Goldfarbenes LiC6 | Intercalation von Lithium- Ionen in Graphit | Gemäß Anleitung bereitet man 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. Man gibt den Elektrolyten in das vorgesehene Reaktionsgefäß, bringt die beiden Graphitelektroden ein und überschichtet die Flüssigkeit mit etwas Paraffin. Dann wird 6min lang bei 4,8V Spannung elektrolysiert. Über einen Motor o. ä. wird der geladenen Akkumulator danach wieder entladen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Dimethylcarbonat, Lithiumperchlorat, Ethylencarbonat |
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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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Neutralisationswärme | Salzsäure-Natronlauge-Reaktion unter Temperaturmessung | Gemäß Anleitung baut man die Messwerterfassung mit dem Temperatur-Sensor auf. In einer Reihenuntersuchung werden jeweils im Kalorimeter wie angegeben eine definierte Portion Salzsäure mit einer definierten Portion Natronlauge zur Reaktion gebracht. Dabei werden jeweils Anfangs und Endtemperatur gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Ionenwanderung im Doppel-U-Rohr | Permangant- und Kupfertetrammin-Ionen im elektrischen Spannungsfeld | Gemäß Anleitung befüllt man die äußeren Schenkel des Doppel-U-Rohres mit einer ammoniakalischen Ammoniumsulfat-Kochsalz-Lösung bzw. mit einer Ammoniumsulfat-Kochsalz-Lösung ohne Ammoniak-Zusatz. Die beiden farbigen Salzlösungen werden bereitet, zusammengegeben und wie beschrieben in den mittleren U-Rohrschenkel gefüllt. Man legt für mind. 20 min an die zwei Platinelektroden des Aufbaus eine 25-40V-Gleichspannung an. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)) |
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Der klassische Kohlenstoffnachweis | Das Element Kohlenstoff im Harnstoff | Gemäß Anleitung befüllt man ein schwer schmelzbares Rggl. mit 2 Spatelportionen Harnstoff und daneben mit reichlich Kupfer(II)-oxid. Waagerecht ins Stativ eingespannt wird das Rggl. mit Stopfen verschlossen, der ein nach unten führendes Winkelrohr trägt. Es leitet das entstehende Gas in ein Rggl. mit Kalkwasser. Man erhitzt mit dem Gasbrenner zunächst das Kupfer(II)-oxid und dann den Harnstoff. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-oxid (Pulver) |
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Aufnahme eines Absorptionsspektrums | Arbeit mit dem Spektralphotometer | Gemäß Anleitung befüllt man eine Küvette mit der Petroletherphase aus dem Experiment "Ausschütteln der Blattpigmente" und eine weitere Küvette mit reinem Petrolether. Man bestimmt die Transmission in Abhängigkeit von der Wellenlänge. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Petrolether (Sdb. 40-60 °C) |
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Spannungsreihe der Metalle | Arbeit auf der Zellkulturplatte | Gemäß Anleitung befüllt man fünf Kammern der Platte jeweils mit einer der metallsalz-Lösungen, die sechste in der Mitte mit Kaliumnitrat-Lösung. Durch Einlegen der Metallstreifen in die jeweilige Salzlösung bereitet man die Halbzellen vor. Von jeder Halbzelle führt ein mit Kaliumnitrat-Lösung getränktes Kerzendochtstück in die zentrale Kaliumnitrat-Mulde. Nun misst man mit einem Digitalmultimeter wie beschrieben die zwischen den fünf Halbzellen anliegenden Spannungen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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Eigenschaften der homologen Reihe - Alkanole | Unterschiede bei Propanol, Butanol und Pentanol | Gemäß Anleitung befüllt man je zwei Rggl. mit 1-Propanol, 1-Butanol und 1-Pentanol. A Die Rggl. 4-6 mit den jeweils 10 Tropfen der Alkanole werden bis zum Drittel mit dest. Wasser aufgefüllt. Man verschließt mit Stopfen und schüttelt jede Probe gut durch. B Man bestimmt gemäß Anleitung die Siedetemperatur von Propanol, Butanol und Pentanol unter Verwendung von Siedesteinchen in Rggl. 1-3. Danach lässt man die Proben abkühlen. C Man entnimmt einige Tropfen dieser Proben, gibt sie in drei Abdampfschalen und führt nach dem Beiseitestellen der Rggl. mittels brennendem Holzstab eine Brennprobe durch. | Lehrer-/ Schülerversuch | 1-Propanol, 1-Butanol, 1-Pentanol |
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Urease: Blockierung durch Schwermetall-Ionen | Wirkung von Kupfer(II)-sulfat-Lösung | Gemäß Anleitung befüllt man zwei Rggl. mit Harnstoff-Lösung und tropft etwas Essigsäure und Phenolphthalein-Lösung zu. Der eine Ansatz wird zusätzlich mit 1 Tropfen Kupfer(II)-sulfat-Lösung versetzt. Dann gibt man zeitgleich zu beiden Ansätzen die Enzymlösung (Urease- bzw. Sojaschrot-Aufschlämmung). | Lehrer-/ Schülerversuch | Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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Nachweis ungesättigter und gesättigter Fette mit Betaisodona-Lösung | Farbreaktion mit dem Iod-Stärke-Komplex | Gemäß Anleitung befüllt man zwei Rggl. mit Olivenöl bzw. mit Butterfett, gibt zunächst verd. Essigsäure und danach Betaisodona-Lösung hinzu. Man verschließt die Rggl. mit Gummistopfen und schüttelt. Nach einigen Minuten Reaktionszeit gibt man etwas Stärkepulver hinzu und schüttelt erneut. | Lehrer-/ Schülerversuch | Povidon-Iod |
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Ionenwanderung in der Petrischale | Kupfer- und Permanganat-Ionen in Gelschicht | Gemäß Anleitung bereitet man aus Agar-Agar, Kaliumnitrat und Wasser ein Gel, das in eine Petrischale gegossen wird. Wie beschrieben werden zwei Löcher in die Gelschicht gestanzt und an beiden Seiten der Schale zwei gelfreie Streifen. In diese gießt man etwas Kaliumnitrat-Lösung und legt jeweils eine Graphitelektrode hinein. In die beiden Löcher in der Mitte wird etwas Kupfersulfat-Lösung bzw. etwas Kaliumpermanganat-Lösung hineingetropft. Dann legt man eine 25V- -Gleichspannung an die beiden Elektroden und projeziert den Ablauf des Experiments mittels OHP. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat-Lösung 0,1N (Maßlösung, c=0,1N), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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Ligninsulfonate als Fließverbesserer für Zement | Abfallprodukte der Zellstoffgewinnung als Bau-Hilfsstoffe | Gemäß Anleitung bereitet man aus Sand Zement und Wasser einen zähflüssigen, glatt gerührten Mörtel, verteilt die Masse auf zwei Bechergläser und gibt der einen Portion wie angegeben Ligninsulfonsäure zu. Zum Vergleich des Fließverhaltens gießt man die Massen jeweils auf eine schrägstehende Platte aus. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zement |
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