Experimente der Kategorie "Energetik/ Katalyse/ Kinetik"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Licht durch chemische Reaktion | Luminiszenz mit Pyrogallol | Man löst in einem größeren Kolben zuerst wenige g Pyrogallol in der 10fachen Menge Wasser. Zu dieser Lösung gibt man dann eine gleich große Portion gesättigte Kaliumcarbonat-Lösung und ebenso viel Formalin-Lösung. Man schüttelt das Gemisch im verdunkelten Raum gut durch. Nun lässt man 30%ige Wasserstoffperoxid-Lösung hinzufließen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Pyrogallol, Kaliumcarbonat, Formaldehyd-Lösung (___%ig (w: 5-25%), enth. Methanol), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)) |
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Energieumsatz bei der Reaktion Zink // Kupfersulfat-Lösung | Exothermie einer Redoxreaktion | Man taucht gemäß Beschreibung ein Digitalthermometer mit 0,1°C-Teilung in eine Kupfer(II)-sulfat-Lösung. Dann setzt man das Zinkpulver hinzu und rührt ständig um. Dabei wird die Temperaturveränderung im 15 sec-Abstand über 5 min gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Zink (Pulver, nicht stabilisiert) |
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Stärkespaltung durch Diastase | Zerlegung von Stärke in Dextrine, Maltose und Glucose | Man verteilt eine Stärke-Lösung auf drei Gefäße und setzt jeweils einige Tropfen Iod-Kaliumiodid-Lsg. hinzu. Man gibt zum ersten Ansatz einige ml Diastase-Lösung, zum zweiten einige ml einer zuvor abgekochten Diastase-Lösung, der dritte Ansatz dient zum Vergleich. | Lehrer-/ Schülerversuch | FEHLING I - Lösung (ca. 7%ig), FEHLING II - Lösung (alkalisch) |
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Biochemische Brennstoffzelle mit Glucose-Oxidase | Stromproduktion aus elektrochemischer Reaktion von Glucose mit Wasserstoffperoxid | Man zeigt in zwei Vorversuchen ('Blue Bottle') die Eignung von Methylenblau als Redox-Mediator: Zum einen die Wirkung von Glucose auf alkalische Methylenblau-Lösung, zum anderen die Wirkung von Glucose-Oxidase auf eine pH7-gepufferte Methylenblau-Lösung. Im Hauptversuch befüllt man die vorgesehene Brennstoffzelle entsprechend der ausführlichen Anleitung kathodenseitig mit salzsaurer Wasserstoffperoxid-Lösung und anodenseitig mit der zubereiteten gepufferten Glucose-Oxidase-Methylenblau-Lösung, die mit einer Glucose-Methylenblau-Lösung vermischt wurde. Als Elektroden kommen ein Graphitstab und ein versilberte Kohlestab, alternativ ein Titan-Strecknetz zum Einsatz. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Methylenblau, Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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Braunstein-Katalysator-Tabletten | Hilfsmittel für Microscale-Gasentwickler herstellen | Mangan(IV)-oxid-Pulver wird mit Zement und wenig Wasser gemäß Anleitung zu einem steifen Teig vermengt. Man streicht die Masse in eine leere Tabletten-Blisterverpackung und lässt sie dort aushärten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Mangan(IV)-oxid, Zement |
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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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Entzünden eines Magnesiumbandes | Beispiel einer stark exothermen Reaktion | Mit einer Tiegelzange wird ein Stück Magnesiumband gehalten und mittels Brennerflamme entzündet. Die Lernenden betrachten die Flamme durch ein Kobaltglas. | Lehrerversuch | Magnesium (Band, Stücke) |
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Neutralisationswärme | Wärmeentwicklung bei der Reaktion von Natronlauge mit Salzsäure bzw. Schwefelsäure. | Natronlauge und Salzsäure (Schwefelsäure) zeigen bei der Neutralisation eine messbare Erwärmung. Man bestimmt die Temperatur der beiden äquimolaren Flüssigkeiten vor dem Experiment und gießt sie dann unter Temperaturkontrolle zusammen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Schwefelsäure (Maßlösung c: 0,05 mol/L) |
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Wirkung von Biokatalysatoren | Enzymkatalytischer Zerfall von Wasserstoffperoxid | Natürliche Stoffe wie Kartoffeln, Gurken, Hefe und Milch besitzen katalytische Eigenschaften, die Wasserstoffperoxid zersetzen und Sauerstoff freisetzen. Nachweis erfolgt mit Glimmspanprobe. Die enzymhemmende Wirkung von bestimmten Metallsalzen lässt sich unter Verwendung von Kupfervitriol zeigen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig (w=3%)), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Empfinden und Messen von Verdunstungskälte | Kälteentstehung beim Verdunsten von Parfüm bzw. Ether | Parfüm verdunstet schnell auf dem Handrücken und entzieht der Haut Wärme. Diethylether wird unter Temperaturkontrolle mittels Wasserstrahlpumpe zügig verdampft. | Lehrerversuch | Diethylether |
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Bariumhydroxid-Ammoniumthiocyanat-Reaktion | Spontane endotherme Reaktion zwischen Bariumhydroxid und Ammoniumthiocyanat | Portionen von Bariumhydroxid-Octahydrat und Ammoniumthiocyanat werden unter Temperaturkontrolle zur Reaktion gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Bariumhydroxid-Octahydrat, Ammoniumthiocyanat, Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)) |
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Reaktion von Carbonsäuren mit Soda | Spontane endotherme Reaktion: Natriumcarbonat-Decahydrat und Carbonsäuren | Portionen von Kristallsoda und Citronensäure werden unter Temperaturkontrolle miteinander verrührt. Hydroxycarbonsäuren, Dicarbonsäuren und aromatische Carbonsäuren sind ebenfalls geeignete Partner. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumcarbonat-Decahydrat, Citronensäure-Monohydrat, DL-Äpfelsäure, L(+)-Weinsäure, Oxalsäure-Dihydrat, Benzoesäure, Salicylsäure |
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Schwermetall-Ionen als Enzymgifte | Urease-Hemmung durch Kupferionen | Reagenzglasversuch: Gemäß Anleitung verteilt man die frisch angesetzte Harnstofflösung, der Phenolphthaleinlösung zugetropft wurde, auf zwei Rggl. Man setzt in zwei weiteren Gläsern wie beschrieben eine Urease-Suspension an, wobei eine mit Kupfer(II)-Lösung vermischt wird. Die Harnstoff-Lösungen werden jeweils zu den Urease-Ansätzen gegossen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Ethanol (ca. 96 %ig) |
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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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Ein Kunststoff aus Milchsäure | Über das Lactid zur Polymilchsäure | Reagenzglasversuch: Zu etwa 2,5 ml Milchsäure gibt man ein Siedesteinchen und eine Spsp. Zinkchlorid, alternativ einige Zinn(II)-chlorid-Körnchen. Dann wird vorsichtig über der Brennerflamme erhitzt, wobei ein Schaum entsteht, der immer feinporiger wird. Die Masse erstarrt beim Abkühlen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Milchsäure (ca. 90 %ig), Zinkchlorid, Zinn(II)-chlorid (wasserfrei) |
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Zersetzung von Wasserstoffperoxid | Homogene und heterogene Katalyse | Reagenzglasversuche: A Man gibt zu etwas Eisen(III)-Salz-Lösung das gleiche Volumen Wasserstoffperoxid-Lösung. B Zu einigen Braunstein-Katalysator-Tabletten, alternativ zu einigen Pt-Pd-Katalysatorperlen tropft man einige ml Wasserstoffperoxid-Lösung. Nach Reaktionsende macht man bei beiden Ansätzen die Glimmspanprobe. | Lehrerversuch | Mangan(IV)-oxid, Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Sauerstoff (freies Gas), Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat |
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Die Enzymaktivität | Blockade des Hefeenzyms durch Kupfer(II)-Ionen | Reagenzglasversuche: Eine 10%ige Kupfer(II)-sulfat-Lösung wird bereit gestellt. In zwei Rggl. gibt man zu wenigen ml Wasser jeweils ein erbsgroßes Stück Bäckerhefe. Dem ersten Ansatz fügt man 1 ml Kupfersulfat-Lösung zu. Der andere Ansatz dient zum Vergleich. In beide Rggl. tropft man nun etwas Wasserstoffperoxid-Lösung und beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig (w=3%)) |
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Neutralisationswärme bestimmen | Thermometrische Titration von Essigsäure | Sowohl eine 5-molare Essigsäure (50ml-Portion) als auch reine Essigsäure (15g-Portion) werden mit 5-molarer Natronlauge unter Verwendung von Phenolphthalein-Lösung titriert. Die Temperaturentwicklung während der Zugabe der Natronlauge wird gemessen und dokumentiert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (konz. w: ca. 20%), Essigsäure (100 %ig, Eisessig), Essigsäure (w=____% (25-90%)), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Metalloxide als Katalysatoren | Untersuchung der katalytischen Wirkung bei verschiedenen Metalloxiden | Über die Zersetzung von Wasserstoffperoxid mit der Freisetzung von Sauerstoff wird die Eignung von Metalloxiden als Katalysatoren überprüft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig (w=3%)), Zinkoxid, Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke) |
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Wasserstoffperoxid und Blut | Wirkung von Katalase und Entfärbung des Blutfarbstoffs | Ungefähr 10ml Blut werden in einem Kelchglas mit 2ml Wasserstoffperoxid-Lösung versetzt. Es kommt zum starken Aufschäumen und zum Bleichen des Blutfarbstoffs. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Sauerstoff (freies Gas) |
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