Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Verdampfen | Gewinnung von Kochsalz aus einer Lösung | Auf einem Uhrglas wird eine kleine Portion Salzwasser mit kleiner Brennerflamme zur Trockne eingedampft. Zum Vergleich lässt man eine weitere Portion Salzwasser in einem anderen Uhrglas längere Zeit an der Luft stehen. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Salzbildung mit verdünnter Salpetersäure | Gewinnung von Kupfernitrat- und Natriumnitrat-Kristallen | A Gemäß Anleitung wird in einem Rggl. Kupfer(II)-oxid mit Salpetersäure versetzt. B In einem Becherglas setzt man der angegebenen Portion Natronlauge einige Tropfen Universalindikatorlösung und anschließend soviel Salpetersäure zu, bis die Neutralfarbe angezeigt wird. Aus beiden Lösungen bringt man jeweils wenige ml Lösung in ein Rggl. und erhitzt sie über der Brennerflamme vorsichtig bis zur Trockne. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)), Kupfer(II)-nitrat-Trihydrat, Natriumnitrat |
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Gelbes aus dem Ei | Gewinnung von Lecithin aus Eidottern | Frisches Eigelb von 4 Eiern wird mit 40ml Ethanol homogen verrührt. Anschließend fügt man im Abzug 50ml Ether hinzu und filtriert die Proteine und Kohlenhydrate ab. Im heißen Wasserbad wird das Filtrat zu einer Emulsion, nicht bis zur Trockne, eingedampft. Mit Aceton werden die Eigelb-Farbstoffe und Fette ausgewaschen. Dazu gibt man in drei oder vier Schritten in 10ml-Portionen Aceton zur Emulsion und gießt nach dem intensiven Durchrühren die Aceton-Lösung ab. Danach dampft man den Rest ein und erhält Lecithin. | Lehrer-/ Schülerversuch | Diethylether, Ethanol (ca. 96 %ig), Aceton |
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Kolbe-Elektrolyse von Pentansäure | Gewinnung von n-Octan mit medizintechnischer Apparatur | Vorbereitend wird wie beschrieben die Reaktionslösung aus Pentansäure Kaliumcarbonat unter Zugabe von Wasser und durch vorsichtiges Rühren angesetzt. Man beachte die intensive Schaumbildung. Gemäß Anleitung und Schemazeichnung wird die Reaktionsapparatur zusammengebaut. Man befüllt die beiden Spritzenkörper mit der Elektrolytlösung, verbindet die beiden Elektroden mit einer Spannungsquelle und startet wie beschrieben die Reaktion durch Anlegen einer ca. 11 V -Gleichspannung. Nach ca. 60 min wird die Elektrolyse beendet und die entstandene organische Phase abpipettiert. Man überführt das Reaktionsprodukt für weitere Experimente in ein verschließbares Gefäß. | Lehrer-/ Schülerversuch | Valeriansäure, Kaliumcarbonat, n-Octan |
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Schmelzspinnen von Polyamid | Gewinnung von Polyamidfäden aus der Schmelze und Verstreckung | Reagenzglasversuch: Über der kleinen Gasbrennerflamme wird Polyamidgranulat aufgeschmolzen. Ein nicht zu dünner Faden wird mit dem Glasstab herausgezogen und verstreckt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Fraktionierte Erdöl-Destillation | Gewinnung von Siedebereichsdestillaten aus Erdöl | In einer Destillationskolonne wird Erdöl destilliert. Den unterschiedlichen Kolonnenböden werden Erdölfraktionen entnommen und auf Farbe, Geruch und Brennbarkeit überprüft. | Lehrerversuch | Erdöl (Herkunft:____________), Petrolether (Sdb. 40-60 °C), Benzin (Sdb.: 65-100 °C), Benzin (Sdb.: 100-140 °C), Petroleum (Sdb.: 180-220 °C) |
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Silbersulfid-Synthese | Gewinnung von Silbersulfid aus den Elementen | Reagenzglasversuch: Schwefeldämpfe reagieren mit einem Stück erhitztem Silberblech. | Lehrerversuch | Schwefel, Silbersulfid, Schwefeldioxid (freies Gas) |
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Wellflüssigkeit zum Ondulieren von Haaren | Gezielte Veränderung der Tertiärstruktur von Proteinen | A Wasserwelle: Man wickelt gut durchfeuchtete menschliche Haare um einen Stab, fixiert sie mit Gummiband und fönt sie trocken. B Kaltwelle: Man wickelt gut durchfeuchtete menschliche Haare um einen Stab, trägt die Wellflüssigkeit auf und lässt 10-15min einwirken. Dann spült man mit Wasser, trocknet etwas durch Abtupfen und trägt das Fixiermittel auf. Nach 5min werden die Haare gefönt. C Untersuchung der Wellflüssigkeit: Man untersucht die Wellflüssigkeit mit pH-Indikator-Papier und in einem Rggl. mit Iod-Kaliumiodid-Lösung. D Untersuchung des Fixiermittels: Nach Abgaben versetzt man eine Kaliumdichromat-Lösung mit verd. Schwefelsäure und fügt einige Tropfen Fixiermittel hinzu. Nach erfolgter Blaufärbung entsteht später eine Grünfärbung, die durch Zugabe weiteren Fixiernittels rückgängig gemacht werden kann. | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Kaliumdichromat, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) |
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Die Glashütte | Glasherstellung und Glasfärbung | In einem Porzellantiegel wird zu Boroxid (alternativ: Borax, Borsäure) eine Spatelportion Blei(II)-oxid gegeben und vermischt. Man erhitzt über der starken Brennerflamme, bis eine gelbliche Schmelze entstanden ist. Mit Spuren von Metalloxiden kann man das Glas einfärben: Eisen(II)-oxid: gelb, Cobaltoxid: blau, Mangan(IV)-oxid violett u.a. Die Schmelze wird auf eine Steinplatte ausgegossen, sie erstarrt zu Glas. | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Bor(III)-oxid, Borsäure, di-Natriumtetraborat (wasserfrei), Blei(II)-oxid, Cobalt(II,III)-oxid, Mangan(IV)-oxid |
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CfL: Temperaturabhängigkeit der Zersetzung und Bildung von Hirschhorn-Salz | Gleichgewichtsänderung unter Wärmeeinfluss | Man entfernt den Stempel aus dem Kolbenprober und gibt etwa 400 mg Hirschorn-Salz so hinein, dass möglichst kein Pulver an den Wandungen haften bleibt. Dann führt man den Stempel wieder so weit ein, dass im Kolbenprober ein Luft-Volumen von 20 mL verbleibt, und schließt den Hahn. In einem 2000-ml-Becherglas wird Wasser auf etwa 90°C erhitzt und dann der Kolbenprober entsprechend der Abbildung (s. Skript) mindestens bis zur 100-ml-Marke eingetaucht. Nun wartet man, bis sich das Gasvolumen im Kolbenprober auf etwa 80 mL vergrößert hat (evtl. das Pulver zwischendurch durch leichtes Klopfen bewegen). Dann nimmt man den Kolbenprober aus dem heißen Wasser und taucht ihn unmittelbar mit der Spitze nach unten bis zur 15-mL-Marke in ein zweites Becherglas mit kaltem Wasser. Wenn sich das Volumen wieder auf etwa 20 mL verringert hat, kann man den Kolbenprober erneut in das heiße Wasser halten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumcarbonat |
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Blue Bottle (Microscale) | Glucose reduziert Methylenblau. | Ein Schraubdeckelgläschen wie gemäß Anleitung mit stark verdünnter Methylenblau-Lösung gefüllt. Man gibt eine Spatelportion Glucose und etwas Natronlauge hinzu, verschraubt das Gläschen und stellt es in heißes Wasser. Nach der Entfärbung nimmt man es aus dem Wasserbad und schüttelt es kräftig. | Lehrer-/ Schülerversuch | Methylenblau, Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)) |
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GOD-Teststäbchen für Glucose | Glucose-Oxidase und Peroxidase als Reagens auf Traubenzucker | Reagenzglasversuch: Mehrere Zuckerarten, darunter Traubenzucker, werden in etwas Wasser gelöst. Man taucht die Teststäbchen kurz in die Probelösungen. Nur bei Glucose zeigt sich eine positive Farbreaktion. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Schnellgärung | Glucoseabbau durch Trockenhefe | Reagenzglasversuch: Man löst 2 Spatelportionen Traubenzucker in reichlich Wasser auf und setzt eine Spatelspitze Trockenhefe hinzu. Man verschließt das Rggl. mit einem Stopfen, der ein stark abgewinkeltes Glasrohr trägt und stellt es in warmes Wasser (< 37 °C). Das Glasrohr ragt in ein Rggl. mit Kalkwasser. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Massenzunahme bei der Oxidation | Glühen von Eisenpulver an der Luft | In einer Schale wird eine exakt gewogene Spatelportion von Eisenpulver mit dem Brenner von oben stark durchgeglüht, ohne dass das Pulver weggeblasen wird. Danach bestimmt man die Masse des Produktes. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Stärkefolie | Glycerin als Weichmacher | 2,5g Maisstärke wird mit 20ml Wasser und 2ml halbkonz. Glycerin-Lösung zu einem Brei verrührt und 5 min lang gekocht, wobei man ab und zu umrührt. Das noch heiße Produkt wird auf eine PE-Fläche oder auf Backpapier ausgegossen und über Nacht zum Durchtrocknen gelagert. (alternativ: Trockenschrank, 2h, 100-105 *C) Zur Stabilisierung des Produktes kann man eine Spsp. Schwefelpulver dem Ansatz hinzufügen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefel |
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Glyptalharz - vom linearen Polyester zum Duroplast | Glycerin reagiert mit Phthalsäureanhydrid | Reagenzglasversuch: Eine Spatelportion Phthalsäureanhydrid wird mit etwas Glycerin überschichtet und vorsichtig über der Brennerflamme erwärmt, bis sich eine klare Lösung bildet, die dann zähflüssig wird und beim Erkalten zu einem gelblichen festen Kunststoff wird. Bei weiterem Erwärmen entsteht dann ein brauner Duroplast. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phthalsäureanhydrid |
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Das Zwitterion | Glycin als Puffersubstanz in lebenden Organismen | Vier Reagenzgläser werden hälftig mit Wasser gefüllt. In zwei davon (A / B) gibt man eine Spatelportion Glycin und löst sie durch Schütteln auf. Die beiden anderen Gläser (C / D) dienen zum Vergleich. Nun misst man den pH-Wert in A und C, fügt jeweils einen Tropfen Säure hinzu und misst erneut, dann ein zweiter Tropfen Säure und erneute pH-Wert-Bestimmung. Zu den Ansätzen B und D gibt man in gleichen Schritten tropfenweise Natronlauge hinzu. Die gemessenen pH-Werte werden tabellarisch erfasst. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (w=____% (10-25%)), Natronlauge (verd. w= 10%) |
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Lithium-Ionen-Akkumulator (Dual-Carbon-Cell) | Graphitminen in der TIC-TAC(TM)-Dose | Vorbereitend wird die Elektrolytlösung wie beschrieben aus Lithiumperchlorat und Propylencarbonat angesetzt. Gemäß Anleitung wird die Dose mit der Elektrolytlösung befüllt. Man überdeckt mit einer 1-cm-Schicht aus dünnflüssigem Paraffin. Man baut die Graphitminen wie dargestellt in eine Klemmvorrichtung wein und taucht sie in die Elektrolytlösung. Nach Anlegen einer 4,3V-Gleichspannung wird die Zelle 6 min lang geladen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Lithiumperchlorat, Propylencarbonat, Paraffinöl (dünnflüssig) |
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Nylon-6.10 - ein Polyamid | Grenzflächenkondensation von Sebacinsäuredichlorid und 1,6-Diaminohexan | Vorbereitend löst man nach Rezeptur Sebacylchlorid in Hexan. In einem Becherglas (hohe Form) mischt man 1,6-Diaminohexan in Wasser und löst darin die Natriumhydroxid-Plätzchen auf. Dann fügt man wenige Tropfen Phenolphthalein-Lösung hinzu. Über das Auslaufrohr eines Trichters lässt man langsam die vorbereitete Sebacinchlorid-Lösung zur Überschichtung der wässrigen Phase ins Becherglas rinnen. An der Grenzfläche entsteht eine trübe Haut, die man mit Pinzette aufnimmt. Der mehrere Meter lange Faden wird auf einen Holzstab aufgewickelt. Die Farbänderung in der wässrigen Phase wird beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | n-Hexan, Sebacinsäuredichlorid, Hexamethylendiamin, Natriumhydroxid (Plätzchen), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Wasserzerlegung und Wassersynthese | Grundbausteine des Wassers identifizieren | Gemäß Anleitung wird das Rggl. mit Seesand beschickt, den man etwas anfeuchtet. Waagerecht ins Stativ eingespannt erhält das Glas in der Mitte noch eine Portion Zinkpulver als 6cm-Strecke sowie eine Stopfen, der ein gewinkeltes Glasrohr trägt mit einem Stahlwollepfropfen als Rückschlagsicherung. Dieser Gasdüse wird eine zweites Rggl. übergestülpt. Das Zinkpulver wird erst erwärmt, dann intensiv erhitzt bevor man das Wasser im Sand austreibt und als Dampf mit dem Zink zur Reaktion bringt. Der entstehende Wasserstoff wird gemäß Anleitung zunächst aufgefangen und einer Knallgasprobe unterzogen. Bei deren negativem Ausgang wird das Gas an der Spitze der Gasdüse mittels Holzspan entzündet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Zink (Pulver, phlegmatisiert) |
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