Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Zinkoxid - fluoreszierend | Herstellung von Zinkoxid-Nanopartikeln | Vorbereitend werden Natriumhydroxid-Plätzchen unter ständigem Rühren bei 40 °C in Ethanol gelöst. In einem Zweihals-Rundkolben löst man Zinkacetat in Ethanol auf und erhitzt auf 90 °C unter Rückflusskühlung 10 min lang. Man lässt auf 60 °C abkühlen und setzt die vorbereitete ehtanolische NaOH-Lösung zu. Mit UV-Licht wird danach die Fluoreszenz der klaren Lösung beobachtet. Zur Kristallisation der ZnO-Nanopartikel bleibt die Lösung über mehrere Tage stehen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (absolut), Natriumhydroxid (Plätzchen), Zinkacetat-Dihydrat, Zinkoxid |
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Dunkelbraune Lebensmittelfarbe | Herstellung von Zuckercouleur (E150) | In einer sauberen Porzellanschale wird eine TL-Portion Kristallzucker mit einem halben TL Ammoniumcarbonat vermischt und unter ständigem Rühren über der Brennerflamme erhitzt, bis das Gemisch eine braune Farbe einnimmt. Entweichendes Ammoniakgas lässt sich mit feuchtem Indikatorpapier nachweisen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumcarbonat |
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Reaktion von Alkenen mit Brom | Hexen und Cyclohexen reagieren mit Brom. | Wenige Tropfen Brom werden in Heptan gelöst. Zu dieser Lösung wird Hexen bzw. Cyclohexen hinzugeben - jeweils 2 Ansätze. Das Reaktionsverhalten bei Dunkelstellung und bei Tageslicht wird verglichen. | Lehrerversuch | n-Heptan, 1-Hexen, Cyclohexen, 1,2-Dibromhexan |
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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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Darstellung von Salpetersäure aus Kaliumnitrat | Historisches Verfahren der Salpetersäuregewinnung | Ein Destillierkolben mit einer Portion konz. Schwefelsäure und einer Spatelportion Kaliumnitrat wird erhitzt. Das Reaktionsprodukt wird seitlich ausgeleitet, durchläuft einen Liebig-Kühler und sammelt sich in einer Vorlage, die wenig Wasser enthält (Binden von Stickoxiden). | Lehrerversuch | Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Kaliumnitrat, Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Stickstoffdioxid (freies Gas), Stickstoffmonoxid (freies Gas) |
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Selbstentzündung bei Phosphor | Hohe Reaktivität von weißem Phosphor | A) Ein Kupferblech wird auf einen Dreifuß gelegt. Man bringt ein halberbsgroßes Stück weißen Phosphor auf die eine Seite und eine entsprechende Portion roten Phosphor auf die andere. Man richtet die Brennerflamme auf die Mitte des Kupferblechs. B) Ein lockerer und gereinigter Docht einer Kerze wird mit einer Schwefelkohlenstoff-(w)Phosphor-Lösung (2ml mit 0,1g) getränkt. Die Kerze beginnt von selbst zu brennen. C) Ein Filterpapierstück, getränkt mit einer Schwefelkohlenstoff-(w)Phosphor-Lösung (2ml mit 0,1g) und auf eine feuerfeste Unterlage gelegt, entflammt von selbst. | Lehrerversuch | Phosphor (weiß / gelb), Phosphor (rot), di-Phosphor(V)-oxid, Schwefelkohlenstoff |
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Gewinnung von Zellstoff I | Holzaufschluss nach dem Acetosolv-Verfahren | A) Gewinnung von Zellstoff Holzspäne oder Strohpartikel werden 1 Std. lang gemäß Anleitung in einem Essigsäure-Salzsäure-Gemisch unter starkem Rühren und Rückflusskühlung im Ölbad erhitzt. Man kühlt im Wasserbad auf Raumtemperatur ab und trennt wie angegeben durch Filtration. Der Filterkuchen wird zweimal mit Essigsäure gewaschen und über Nacht im Vakuumexsikkator getrocknet. B)Die Hälfte des Zellstoffrohmaterials wird gemäß Anleitung in einer gleichteiligen Mischung aus Ammoniak und Wasserstoffperoxid 15min lang auf 70-80 Grad C erhitzt. Das Überschäumen unterdrückt man wie beschrieben durch Propanolzugabe. Nach dem Abfiltrieren der flüssigen Phase wäscht man den Filterkuchen zweimal mit Wasser und trocknet ihn im Exsikkator. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Essigsäure (w=____% (>90%)), Salzsäure (rauchend (w= 37%)), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), 2-Propanol, Kaliumhydroxid |
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Gewinnung von Zellstoff II | Holzaufschluss nach dem Ameisensäure-Peroxid-Verfahren | Die Ausgangsmaterialien (Holz, Kleintierstreu, Miscanthus oder Stroh) werden wie beschrieben gründlich zerkleinert. Die Aufschlusslösung wird aus Wasserstoffperoxid, Ameisensäure und Schwefelsäure (10:10:1) zubereitet und mit dem Pflanzenmaterial gemäß Anleitung 1 Std. lang im Rundkolben unter Rühren und Rückflusskühlung erhitzt. Danach trennt man im Abzug das noch heiße Gemisch durch Vakuumfiltration ab, wäscht zweimal mit dest. Wasser und trocknet das Material wie beschrieben. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Ameisensäure (konz. w=_____% (>80%)), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%) |
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Darstellung von Kohlendioxid aus den Elementen | Holzkohle verbrennt im Luftstrom | In einem Verbrennungsrohr wird Holzkohlegranulat durch den Brenner von außen zur Glut erhitzt. Mit einem Gummigebläse lässt man kontinuierlich Luft über die glühende Holzkohle strömen und leitet das Verbrennungsgas durch eine Waschflasche mit Kalkwasser. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Holzkohle reagiert mit flüssigem Kaliumnitrat | Holzkohle verbrennt in aufgeschmolzenem Kaliumnitrat (Salpeter) | Reagenzglasversuch: Holzkohlestückchen verbrennen hüpfend in Reaktion mit flüssigem Kaliumnitrat. | Lehrerversuch | Kaliumnitrat, Kaliumnitrit |
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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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 Kupferspiegel mittels Hydrazin |
Hydrazin als starkes Reduktionsmittel für Kupfer(II)-Ionen | keine Anleitung | tabu | |
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CfL: Untersuchen des Filtrats auf seine Reaktion mit Säure | Hydrogencarbonat in der Lösung | Etwa 5 mL des Filtrats aus Versuch: "CfL: Lösen von Kalk durch kohlenstoffdioxidhaltiges Wasser" werden im Reagenzglas mit einigen Millilitern Salzsäure versetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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Eigenschaften von Benzin | Hydrophobie und Fettlösefähigkeit bei Waschbenzin | Ein Reagenzglas wird mit reichlich Wasser und wenig Benzin befüllt und zur Kontrolle der Phasengrenze mit Permanentschreiber markiert. Dann schüttelt man und beobachtet die Auftrennung der Phasen. In einem zweiten Rggl. wird wenig Benzin mit wenigen Tropfen Speiseöl vermischt und geschüttelt. Man gibt von dieser Lösung einige Tropfen auf Filterpapier, bewegt dieses an der Luft und hält es gegen das Licht (Fettfleckprobe). | Lehrer-/ Schülerversuch | Benzin (Sdb.: 140-180 °C) |
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Analyse eines Kunststoff-Filaments für den 3D-Druck | Identifizierung nach dem Verhalten in verschiedenen Lösemitteln | Im Vortest untersucht man wie beschrieben in kleinen Schnappdeckelgläsern die Löslichkeit der Filamentproben in Wasser, Aceton und Ethylacetat. Man verfährt, wie im Entscheidungsschema angegeben. Ist die Substanz unlöslich in Wasser und in Ethylacetat, untersucht man gemäß Anleitung mit Aceton und gewinnt zur weiteren Behandlung ein Filtrat und einen Filterrückstand. Die Aufarbeitung von Lösung und Filterrückstand zur Identifizierung und Eigenschaftsprüfung erfolgt gemäß Anleitung. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Ethylacetat, Aceton |
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Faserbehandlung mit Zinkchloridiod-Lösung | Identifizierung von Fasern auf Cellulosebasis | Vorbereitend wird eine Zinkchloridiod-Lösung gemäß Anleitung aus Zinkchlorid, Kaliumiodid und Iod zubereitet. Die zu untersuchenden Faserproben werden auf eine Glasplatte gelegt. Man bringt Tropfen der Zinkchloridiod-Lösung auf. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkchlorid, Iod |
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Brennprobe von Textilien | Identifizierung von Faserproben | Stoff- oder Faserproben werden langsam mit der Tiegelzange an die Brennerflamme herangeführt und dann hineingehalten. Wenn sie sich entzünden, lässt man sie außerhalb der Brennerflamme über einer Porzellanschale verbrennen und prüft vorsichtig den Geruch. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Identifizierung von Kunststoffen (2) | Identifizierungsschema für Thermoplaste | Kunststoffprobenstreifen (Thermoplaste) werden in mehreren Schritten systematisch geprüft: Man beurteilt das Aussehen und die Härte. Man biegt sie jeweils, ggf. bis zum Brechen. Man hält sie kurz in die nichtleuchtende Brennerflamme und prüft, ob die Probe entflammt und außerhalb der Flamme weiterbrennt. Man prüft vorsichtig die durch Zufächeln den Geruch der Verbrennungsgase. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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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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CfL: Reduktion eines Kupferoxidblechs durch Campinggas | In diesem Versuch können die SuS beobachten, dass Campinggas in der Lage ist Kupferoxid zu reduzieren. | Man rollt mit Hilfe eines passenden Glasstabes ein Kupferblech zusammen, so dass es sich anschließend bequem in das Verbrennungsrohr einführen lässt. Nun erhitzt man die Zone, in der sich das Blech befindet, und leitet mit Hilfe des Handgebläses solange Luft durch das Rohr, bis das Blech vollständig schwarz ist. Jetzt wird das Handgebläse entfernt und eine Campinggasquelle über einen Schlauch an das Rohr angeschlossen. Dann lässt man Campinggas langsam über das erhitzte Kupferoxidblech strömen. Das Gas, welches das Verbrennungsrohr verlässt, wird verbrannt. Die Kupferwolle in der Glasdüse dient als Rückschlagssicherung. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Propan, i-Butan, n-Butan |
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