Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Ausatemluft untersuchen (einfach) | Nachweis von Kohlendioxid mittels Kalkwasser | Gemäß Anleitung gibt man Kalkwasser in ein großes Rggl. Mit einem Trinkhalm wird Ausatemluft in die Flüssigkeit eingeblasen. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Kupfer aus Malachit | Herstellung und anschl. Reduktion von Kupfer(II)-oxid | Gemäß Anleitung gibt man Malachitbröckchen (alternativ: Kupfer(II)-hydroxidcarbonat) in eine Rggl. und erhitzt über der Brennerflamme bis die Umfärbung von grün nach schwarz vollständig ist. Man gibt gemäß Anleitung Holzkohlepulver hinzu, rührt gut um und erhitzt erneut bis zum Glühen. Die el. Leitfähigkeit der entstandenen rötlichen Bröckchen (alternativ: des rötlichen Pulvers) wir geprüft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-hydroxidcarbonat, Kupfer(II)-oxid (Pulver) |
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Untersuchung von Iod-Tinktur | Titration mit Natriumthiosulfat in 1-mL-Tuberkulin-Spritzen | Gemäß Anleitung gibt man Povidon-Iod-Lösung zu etwas Wasser in einen Erlenmeyerkolben. Man titriert mit Natriumthiosulfat-Lösung bis zur Gelbfärbung der Lösung, setzt dann Zinkiodid-Stärke-Lösung hinzu und titriert die schwarzblaue Lösung bis zur Entfärbung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkiodidstärke-Lösung |
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Polymerisationsreaktionen (1) | Polystyrolbildung | Gemäß Anleitung gibt man Styrol in ein Becherglas und fügt eine Spsp. Benzoylperoxid hinzu. Auf einem Stativ mit Drahtnetz wird diese Mischung in einer mit Sand gefüllte Sandbadschale mittels Gasbrenner erhitzt, bis das Styrol zu sieden beginnt. Bei gedrosselter Hitzezufuhr rührt man mit dem Glasstab um. Wenn das Gemisch zäher wird und sich Fäden ziehen lassen, beendet man das Erhitzen und gießt die Masse in einen Marmeladenglasdeckel zum Erkalten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Benzoylperoxid (25% Wasser als Stabilisator), Styrol |
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Synthese eines Kunststoffkomposits mit Al2O3-Nanoadditiven | Modifizierung der Stoffeigenschaften eines Kunstharzes | Gemäß Anleitung gibt man unter dem Abzug Komponente 1 des Polyesterharzes in einen Teelichtbecher und tropft unter Rühren Komponente 2 hinzu. In einem 2. Ansatz wird der Komponente 1 wie beschrieben eine Portion Aluminiumoxid-Nanopartikel hinzugegeben, bevor die Komponente 2 unter Rühren zugetropft wird. Die Verharzung läuft unter Wärmeentwicklung innerhalb von 30 min. Man lässt die KS-Körper über Nacht aushärten, entfernt die Alu-Becher und vergleicht später die Eigenschaften Härte bzw. Bruchfestigkeit wie beschrieben mit einem Kugel-Aufprall-Experiment. In ähnlicher Vorgehensweise lassen sich die Wirkungen von Aluminiumoxid-Partikeln unterschiedlicher Größe (Makro-, Mikro- und Nanopartikel) vergleichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Polyesterharz PRESTO Kombibox (styrolreduziert (w= unter 10%)) |
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Herstellung von Essigsäureethylester (Ethylethanoat, Ethylacetat) | Schwefelsäure-katalysierte Reaktion | Gemäß Anleitung legt man Ethansäure und Ethanol im Rggl. zu gleichen Teilen vor und pipettiert einige Tropfen konz. Schwefelsäure hinzu. Man erhitzt das Rggl. vorsichtig und destilliert das Produkt wie angegeben mittels Überleitungsrohr in ein Rggl., das in Eiswasser steht. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Essigsäure (w=____% (>90%)), Ethanol (ca. 96 %ig), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Ethylacetat |
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Grünspanbildung | Essigsäure - Kupfer - Reaktion | Gemäß Anleitung legt man in zwei Bechergläsern halbkonzentriete Essigsäure vor. Ein zugeschnittenes Kupferblech wird sofort in die Lösung gestellt, ein zweites zunächst in der Brennerflamme kräftig durchgeglüht und anschließend in die zweite Lösung gestellt. Man lässt die Ansätze an einem gut belüfteten Ort zwei Wochen lang stehen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (w=____% (25-90%)), Kupfer(II)-acetat-Monohydrat |
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Modellhafter Versuch zum Auerlicht | Luminiszenz mit Yttrium- und Cer-Verbindungen | Gemäß Anleitung löst man in einem Rggl. Magnesiumoxid in verd. Salpetersäure, in einem zweiten Rggl. Magnesiumoxid, Yttrium(III)-oxid und Cer(III)-nitrat ebenfalls in verd. Salpetersäure. Kleine Baumwolltuchstücke werden mittels Pinzette in die jeweilige Lösung getaucht. Man trocknet sie über Nacht an der Luft oder im Trockenschrank. Die so präparierten Tuchstückchen hält man in die rauschende Flamme des Gasbrenners. | Lehrer-/ Schülerversuch | Cer(III)-nitrat, Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)) |
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Galvanische Zink-Braunstein-Zelle | Realversuch und Computersimulation | Gemäß Anleitung mischt man eine Paste aus Graphitpulver, Mangan(IV)-oxid und Ammoniumchlorid-Lösung an, gibt sie in einen Teefilterbeutel und steckt eine Graphitelektrode hinein. Man stellt diese Paste zusammen mit einem länglichen Zinkblech in ein Becherglas und füllt mit Ammoniumchlorid-Lösung auf. Zusammen mit einem Lämpchen wird der Ansatz in einen Stromkreis verschaltet. Parallel zum Experiment nutzt man eine FLASH-animierte PC-Simulation der elektrochemischen Reaktion auf Teilchenebene. | Lehrer-/ Schülerversuch | Mangan(IV)-oxid, Ammoniumchlorid |
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Ester der Ethansäure | Synthese von Butyl- und Pentylacetat als Aromastoffe | Gemäß Anleitung mischt man in einem Rggl. Butanol mit Ethansäure und tropft konz. Schwefelsäure zu. Zwei Siedesteinchen werden zugegeben. Das Glas wird mit Stopfen verschlossen, der ein Glasrohr trägt und mittels Stativ und Klemme in ein heißes Wasserbad abgesenkt. Man erhitzt 5-10 min lang zum Sieden. Danach gießt man das Reaktionsgemisch in ein hälftig mit kaltem Wasser gefülltes Becherglas aus. In einem zweiten Schritt bringt man in gleicher Weise Pentanol mit Ethansäure zur Reaktion. | Lehrer-/ Schülerversuch | 1-Butanol, 1-Pentanol, Essigsäure (w=____% (>90%)), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), n-Butylacetat, 1-Pentylacetat |
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Ester der Methansäure | Synthese von Ethylformiat | Gemäß Anleitung mischt man in einem Rggl. Ethanol mit Methansäure und tropft konz. Schwefelsäure zu. Zwei Siedesteinchen werden zugegeben. Das Glas wird mit Stopfen verschlossen, der ein Glasrohr trägt und mittels Stativ und Klemme in ein heißes Wasserbad abgesenkt. Man erhitzt 5-10 min lang zum Sieden. Danach gießt man das Reaktionsgemisch in ein hälftig mit kaltem Wasser gefülltes Becherglas aus. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ameisensäure (konz. w=_____% (>80%)), Ethanol (ca. 96 %ig), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Ethylformiat |
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Reaktion von Magnesium mit Salzsäure | Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration | Gemäß Anleitung montiert man 3 Spritzen (davon mindestens 1 mit 30ml Volumen) über einen Dreiwegehahn zusammen. Man bringt in drei Ansätzen nacheinander wie beschrieben Magnesiumband mit Salzsäure jeweils anderer Konzentration zur Reaktion und bestimmt das sich bildende Gasvolumen in gegebenen Zeitabständen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Wasserstoff (freies Gas) |
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Filterpapierchromatographie | Auftrennung von Blattpigmenten | Gemäß Anleitung präpariert man ein rundes Filterpapier oder Chromatographiepapier mit einem schmalen Papierdocht. Man trägt den Aceton-Extrakt der Blattfarbstoffe wir beschrieben mehrfach auf, wobei jedesmal trockengefönt wird. Dannlegt man das Papier auf eine Petrischale mit dem Laufmittel Petrolether, 2-Propanol, Wasser (100:10:1). | Lehrer-/ Schülerversuch | Petrolether (Sdb. 40-60 °C), Aceton, 2-Propanol |
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Konservierung von Lebensmittel | Schimmelverhinderung bei Weißbrot | Gemäß Anleitung schneidet man dünne Weißbrotscheiben, durchfeuchtet sie stark mit Wasser, legt sie in Petrischalen und lässt sie 24h an der Luft inkubieren. Anschließend verteilt man auf den Scheiben wie beschrieben die Substanzen für die Konservierungsprobe. Nur die erste Scheibe lässt man weiter offen an der Luft trocknen, die zweite wird feucht gehalten und wie die übrigen mit einem Deckel verschlossen. Man beurteilt die Ansätze nach 5-7 Tagen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt), Benzoesäure, Milchsäure (ca. 90 %ig) |
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Störung und Neueinstellung des NO2 / N2O4-Gleichgewichtes | Wirkung von Druck- und Temperaturveränderung (Microscale) | Gemäß Anleitung stellt die Lehrkraft in zwei verschließbaren 20ml-Spritzen Portionen nitroser Gase bereit. (GBU zur Microscale-NOx-Gewinnung beachten!) A Mit einem OHP zeigt man wie beschrieben die Wirkung einer Druckverminderung durch Herausziehen des Stempels, anschließend erhöht man den Druck durch Hereinpressen. B Mann stellt eine der beiden Spritzen in ein Gefäß mit sehr heißem Wasser und vergleicht anschließend die Farbe der Gase in beiden Spritzen. | Lehrerversuch | Stickstoffdioxid (freies Gas), Salpetersäure (rauchend, (w: >70%)) |
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Bromierung von Phenol | Synthese von Tribromphenol und Tribromphenolbrom | Gemäß Anleitung stellt man eine ca. 5%ige wässrige Lösung von Phenol her und versetzt diese im Rggl. mit etwas Bromwasser. | Lehrerversuch | Phenol, Bromwasser (verd. (w: 1-5%)), 2,4,6-Tribromphenol |
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Eisenthiocyanat-Gleichgewicht | Reaktionen zwischen Eisen(III)- und Thiocyanat-Ionen | Gemäß Anleitung stellt man eine Eisen(III)-chlorid- und eine Kaliumthiocyanat-Lösung mit definierter Konzentration bereit. Drei Rggl. werden mit den gegebenen Portionen der beiden Lösungen befüllt, so dass die Farbreaktion einsetzt. Anschließend gibt man wie beschrieben in das erste Rggl. demin. Wasser, in das zweite Kaliumthiocyanat-Lösung und in das dritte entsprechend Eisen(III)-chlorid-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Kaliumthiocyanat |
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Solarbetriebene Elektrolyse von Natriumsulfat | Im Konzentrationsgefälle steckt Energie. | Gemäß Anleitung stellt man eine Natriumsulfat-Lösung her und versetzt sie mit etwas Universalindikator. Man gibt die Lösung in ein U-Rohr und elektrolysiert unter Verwendung eines Solarpanels mittels Platinelektroden 10 min lang. Dann tauscht man das Panel gegen ein Spannungsmessgerät aus. | Lehrer-/ Schülerversuch | Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol) |
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Amylase im Speichel | Blockierung durch Schwermetallionen | Gemäß Anleitung stellt man eine stark konzentrierte Stärkelösung her. Diese wird nach Abkühlen so stark verdünnt, dass LUGOLsche Lösung gerade eine Blaufärbung erzeugt. Man befüllt mit der verd. Stärkelösung 2 Rggl. und setzt Mundspeichel zu. Zum ersten Rggl. tropft man wenig Kupfer(II)-sulfat-Lösung. Man stellt beide Gläser in ein Wärmebad (40 °C). Dann testet man mit LUGOLscher Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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Amylase-Aktivität | Temperaturabhängigkeit der Wirkung | Gemäß Anleitung stellt man eine stark konzentrierte Stärkelösung her. Diese wird nach Abkühlen so stark verdünnt, dass LUGOLsche Lösung gerade eine Blaufärbung erzeugt. Man befüllt mit der verd. Stärkelösung 3 Rggl. und setzt Mundspeichel zu. Ein Rggl. stellt man in eine Eisbad, das zweite in ein Wärmebad (40 °C), und das dritte erwärmt man auf 90 °C. Nach 5min Reaktionszeit testet man mit LUGOLscher Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch |
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