Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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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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WÖHLK-Probe | Halb-quantitativer Lactose-Nachweis nach Wöhlk-Malfatti | Reagenzglasversuche: A Zur Untersuchung verschiedener Zuckerarten werden die jeweiligen Lösungen gemäß Anleitung mit Ammoniak-Lösung und mit Kalilauge versetzt und im Wasserbad 30min lang auf ca. 60 Grad erhitzt. Es entsteht bei Lactose eine lachsfarbene Rötung der Probe. B In gleicher Weise verfährt man zu untersuchenden Proben von Milchprodukten und Milchvarianten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)), Kalilauge (Maßlösung c: 1 mol/L) |
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Ermittlung von pK-Werten bei Aminosäuren | Halbneutralisation mit Glycin, Alanin, Trimethylgycin und Glycinethylester | Die Aminosäure-Lösungen werden gemäß Vorschrift mit dest. Wasser angesetzt. Zu jeweils 50ml pipettiert man unter Rühren 25ml 0,1-molare Salzsäure. Dann misst man den pH-Wert. Jeweils 50ml der Aminosäure-Lösungen werden in einer zweiten Versuchsreihe mit 0,1-molarer Natronlauge unter Rühren versetzt. Man misst erneut den jeweiligen pH-Wert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Glycinethylester-Hydrochlorid |
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Katalase: Reaktionsgeschwindigkeit und Substratkonzentration II | halbquantitative Messung (Konfetti-Aufstieg) | Vorbereitend tränkt man Filterpapierkonfetti in einer Petrischale mit Kartoffelsaft. Gemäß Anleitung wird unter Verwendung von dest. Wasser eine fünfstufige Verdünnungsreihe von Wasserstoffperoxid-Lösung (Stammlösung) hergestellt. Auf fünf Rggl. verteilt setzt man nacheinander jeweils ein einzelnes getränktes Konfettistück zu und misst die Zeit bis zu dessen Auftreiben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Sauerstoff (freies Gas) |
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Katalase: Reaktionsgeschwindigkeit und Substratkonzentration I | halbquantitative Messung (Schaumhöhe) | Gemäß Anleitung wird unter Verwendung von dest. Wasser eine vierstufige Verdünnungsreihe von Wasserstoffperoxid-Lösung (Stammlösung) hergestellt, der man jeweils einen tropfen Spülmittel zusetzt. Im 15-sec-Abstand gibt man den Ansätzen gleichgroße Spsp.-Portionen an Trockenhefe hinzu und mischt sofort gut durch. Man misst 4 min lang minütlich die Höhe des Sauerstoff-Schaumes, der sich entwickelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)) |
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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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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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CO2-Durchlässigkeit von PET-Flaschen | Halbquantitativer Nachweis durch Farbumschlag von Bromthymolblau | Gemäß Beschreibung befüllt man mehrere Liter-Glasflaschen mit deionisiertem Wasser, dem man wie angegeben etwas Bromthymolblau-Lösung und einen Tropfen konz. Soda-Lösung zusetzt. Die zu untersuchenden, außen wie beschrieben gereinigten Getränkeflaschen stellt man in einen hohen Standzylinder, füllt mit der vorbereiteten Lösung voll auf und deckt den Standzylinder ab. Man beobachtet über mehrere Tage. Analoge Untersuchungen zur Klärung der Ursachen für die saure Reaktion werden mit weiteren PET-Flaschen vorgenommen. (siehe Beschreibung V 4.2.3.5) | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumcarbonat-Decahydrat |
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Sauerstoff im Wasser | Halbquantitativer Nachweis von gelöstem Sauerstoff | Vorbereitend stellt man eine Mangan(II)-chlorid-Lösung (20g auf 25ml dest. Wasser) sowie eine Natriumhydroxid-Lösung (15g auf 30ml) her. Man füllt eine 100-ml-Klarglasflasche vollständig mit einer Probe aus einem Gewässer und verschließt sie sofort. Dann bringt man mit einer Pipette je 0,5ml der vorbereiteten Lösungen ein - tief auf den Boden der Flasche. Man verschließt wieder blasenfrei und schüttelt mehrmals. Nach 10 min schließt man aus der Farbe des Niederschlags auf den Sauerstoffgehalt: weiß=<1mg/l, elfenbein=1-3mg/l, schwach braun=5-10mg/l, rostbraun=>10mg/l | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Mangan(II)-chlorid-Tetrahydrat |
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Daniell-Element in Funktion | Halbzellen Zink/ Zinksalz und Kupfer/ Kupfersalz reagieren elektrochemisch miteinander. | In gleicher Füllhöhe gibt man in eine WH-Flasche Zinksulfat-Lösung und stellt einen zurecht gebogenen Zinkdraht hinein, in die andere Flasche gibt man Kupfer(II)-sulfat-Lösung und stellt entsprechend einen Kupferdraht hinein. Eine Baumwollkordel oder ein Docht, der mit den Enden in die Flüssigkeiten eintaucht, verbindet die beiden Halbzellen. Er wird mittels Pipette mit Kaliumchlorid-Lösung getränkt. Man misst die entstandene Zellspannung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Zinksulfat-Lösung (verdünnt, (1%<w<2,5%)) |
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CfL: Die direkte Reaktion von Zink und Kupfer(II)-Ionen | Halbzellenreaktion eines Zinkblechs in einer Kupfersulfatlösung | Ein Becherglas wird halb voll mit Kupfer(II)-sulfatlösung gefüllt. Das gereinigte Zinkblech wird in die Lösung gestellt und beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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CfL: Malen auf Zink | Halbzellenreaktion eines Zinkblechs mit aufgetragener Kupfersulfatlösung | Mit Hilfe eines mit Kupfer(II)-sulfatlösung getränkten Pinsels wird auf einem gereinigten Zinkblech gemalt und geschrieben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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Grundversuch zur Elektrophorese | Hämoglobin wandert im elektrischen Feld | Vorbereitend stellt man sich nach Anleitung mit Dinatriumhydrogenphosphat und Kaliumdihydrogenphosphat zwei Maßlösungen her, die man zu einer Pufferlösung von pH 8,4 zusammenführt. Hämoglobin wird in der Pufferlösung so gelöst, dass eine deutliche Färbung eintritt. U-Rohr-Versuch: Der untere Teil wird mit dieser Hämoglobin-Lösung gefüllt. In beiden Schenkeln wird dann vorsichtig mit der pH-8,4-Pufferlösung überschichtet. Zwei Kupferelektroden tauchen in die Schenkel des U-Rohres und werden mit 250V-Gleichspannung beschaltet. | Lehrerversuch | |
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Umgiessen von Wasserstoff | Handhabung aufgrund der geringen Gasdichte | Ein Standzylinder wird pneumatisch mit Wasserstoff gefüllt. Man hält ihn neben einen zweiten luftgefüllten Standzylinder, beide mit der Öffnung nach unten, und gießt nun vorsichtig den Wasserstoff um, indem man den Wasserstoffzylinder sehr langsam bis zur Horizontalen umkippt. Kontrolle erfolgt über einen Brennbarkeitstest. | Lehrerversuch | Wasserstoff (freies Gas) |
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Urease - Substratspezifität | Harnstoff und N-Methylharnstoff im Vergleich | Gemäß Anleitung werden schwach angesäuerte Lösungen von Harnstoff und N-Methylharnstoff hergestellt. Drei Ansätze werden in Rggl. vorgelegt: Harnstoff-Lösung, Harnstoff-Lösung und N-Methylharnstoff-Lösung, 1:1 gemischt, und N-Methylharnstoff-Lösung. Dann gibt man jeweils einige Tropfen Phenolphthalein-Lösung und etwas Urease-Lösung hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Thioharnstoff |
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Rasierklingenstahl | Härten und Anlassen von Stahl | Härte, Elastizität und Anlauffarben einer Rasierklinge werden in der rauschenden Brennerflamme demonstriert. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Reaktionen in reinem Sauerstoff | Heftige Reaktionen bei Eisen, Holzkohle, Zink und Kupfer | Ein weites Rggl. wird senkrecht in ein Stativ eingespannt und mit einer Spatelportion Sand beschickt. Man leitet Sauerstoff ein und verschließt mit Stopfen. Auf einem Verbrennungslöffel wird in der Brennerflamme etwas Eisenwolle entzündet und sofort in das vorbereitete Rggl. getaucht. Nach der Reaktion gibt man den Reagenzglasinhalt in eine Abdampfschale, präpariert das Rggl. erneut wie beschrieben und wiederhiolt das Experiment mit einem Stückchen Holzkohle, das in der Brennerflamme kurz angeglüht wurde. In gleicher Weise verfährt man anschließend mit einem kleinen Streifen Zinkblech und mit Kupferspänen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Sauerstoff (freies Gas) |
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Kerzenwachsbrand / Löschen mit Wasser | Heftige Stichflammenreaktion | Gemäß Beschreibung wird auf feuerfester Unterlage gearbeitet. Ein zu einem Drittel mit Kerzenwachsstückchen befülltes Rggl. wird schräg in ein Stativ eingespannt und von unten vorsichtig mit dem Gasbrenner erwärmt, so dass das Kerzenwachs schmilzt. Danach wird bis zum Sieden weiter erhitzt. Wenn weißlicher Dampf bzw. Rauch austritt, wird Brenner und Gaszufuhr abgestellt und ein mit Wasser befülltes Becherglas an das Rggl. herangeführt, bis dieses mit dem unteren Teil eintaucht. es kommt zur heftigen Stichflammenreaktion. | Lehrerversuch |
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