Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Leerlaufspannung verschiedener galvanischer Elemente | Messreihe mit fünf Halbzellen | Jeweils einmolare Kupfer(II)-sulfat-, Zinksulfat- und Eisen(II)-sulfat-Lösungen sowie eine Kaliumiodid-Lösung und Bromwasser werden in Bechergläsern bereit gestellt. Die ersten drei Gefäße werden gemäß Anleitung mit den jeweiligen Plattenelektroden Kupfer, Zink und Eisen bestückt, die anderen beiden mit einer Graphitelektrode. Über Salzbrücken aus Filterpapierstreifen, die mit Kaliumnitrat-Lösung getränkt sind, werden nacheinander immer zwei Halbzellen kombiniert. Man misst die Leerlaufspannungen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kaliumnitrat, Bromwasser (verd. (w: 1-5%)) |
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Nachweis von Aminogruppen | Freisetzung von Ammoniak mittels Natronlauge | Reagenzglasversuch: Einer Spsp. Glycin wird 4-molare Natronlauge zugesetzt. Das Gemisch wird erhitzt. Man prüft das entweichende Gas vorsichtig auf Geruch und testet mit angefeuchtetem Indikatorpapier. Zusätzlich erzeugt man mit einem Tropfen konz. Salzsäure an der Reagenzglas-Öffnung einen Ammoniumchlorid-Rauch. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (w=____% (>5%)), Ammoniak (freies Gas), Salzsäure (konz. (w: >25%)) |
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Reaktion von Aminogruppen mit salpetriger Säure | Primäre Amine und alpha-Aminosäuren reagieren unter Stickstoff-Freisetzung. | Vorbereitend stellt man jeweils eine 1-molare Glycin- bzw. Alanin-Lösung sowie eine 10%ige Natriumnitrit-Lösung her. Reagenzglasversuch: Die Glycin-Lösung wird mit gleichem Volumen Natriumnitrit-Lösung vermischt. Man setzt einige Topfen Eisessig oder verd. Salzsäure zu und schüttelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumnitrit, Essigsäure (100 %ig, Eisessig), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Nachweis der Carboxylgruppe in Glycin | Wasserstoff-Freisetzung bei Reaktion mit Magnesium | Reagenzglasversuch: Etwas Glycin-Lösung wird mit einer Spsp. Magnesiumpulver versetzt. Mit dem entweichenden Gas macht man die Knallgas-Probe, indem man einen glimmenden Holzspan in die Reagenzglasöffnung hält. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium (Pulver, nicht stabilisiert), Wasserstoff (freies Gas) |
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Nachweis der Carboxylgruppe in Glycin II | Decarboxylierung durch Erhitzen | Variante A: In einem schwer schmelzbaren Rggl. erhitzt man Spatelportionen von Glycin und Kaliumhydrogensulfat. Mit einem Tropfen Barytwasser am Glasstab prüft man das entweichende Gas. Variante B: In einem schwer schmelzbaren Rggl. erhitzt man Spatelportionen von Glycin und Calciumoxid. Nach dem Erkalten setzt man verd. Salzsäure zu. Das entweichende Gas wird mit einem Tropfen Barytwasser am Glasstab geprüft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumhydrogensulfat, Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Bariumhydroxid-Lösung (wässrig, gesättigt (w: ca. 7%)), Calciumoxid |
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Farbreaktion mit Ninhydrin | Qualitativer Nachweis für Aminosäuren | Reagenzglasversuch: Vorbereitend stellt man eine 0,25%ige Lösung von Ninhydrin in Isopropanol her. Zu einer verdünnten Glycin-Lösung gibt man einige Tropfen der Reagenzlösung und erhitzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ninhydrin, 2-Propanol |
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Halbquantitativer Nachweis von Aminosäuren | Ninhydrin als Farbreagens in der visuell-kolorimetrischen Bestimmung | Vorbereitend stellt man Glycin-Lösungen der Kontentration w=25%, 50%, 75% und 100% bereit sowie eine Ninhydrin-Lösung w=0,5% in n-Butanol. Die Glycin-Probenlösung (25%<w<100%) und die vier Vergleichslösungen werden in kleinen aber gleichen Portionen mit dem 20-fachen Volumen der Ninhydrin-Lösung versetzt. Man vergleicht die Intensität der blauvioletten Farbe und ordnet die Probenlösung entsprechend zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ninhydrin, 1-Butanol |
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Titrationskurven von Aminosäuren | Deprotonierungsstufen bei Glycin, Glutaminsäure und Histidin | Entsprechend der Anleitung stellt man die salzsauren Lösungen der Aminosäuren zur Titration bereit. Die Bürette wird mit der Natronlauge befüllt. Man Titriert jeweils 50 ml der Aminosäure-Lösungen und erfasst dabei den pH-Wert mit der Einstabmesskette. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 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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Ermittlung des isoelektrischen Punkts bei Tyrosin und Cystein | Löslichkeitsverhalten bei Laugen- und bei Säurezugabe | Man stellt gemäß Vorschrift eine Suspension von Tyrosin (bzw. Cystein) in Wasser her. Unter Schütteln setzt man 1-molare Natronlauge hinzu, bis die Lösung klar wird. Dann fügt man unter pH-Wert-Kontrolle tropfenweise 1-molare Salzsäure hinzu, wobei ein Niederschlag entsteht, der sich bei weiterer Säurezugabe wieder auflöst. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), L-Cystein |
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Bildung von Glycinkupfer | Komplexbildung mit Farbvertiefungs-Effekt | Vorbereitend wird eine verdünnte blassblaue Kupfer(II)-sulfat-Lösung hergestellt. Man versetzt im Rggl. diese Lösung mit Glycin. Anschließend prüft man ob beim tropfenweise Zusetzen von Natronlauge ein Niederschlag entsteht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Natronlauge (w=____% (>5%)) |
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Biuret-Probe | Farbiger Kupfer(II)-Komplex mit Peptiden und Proteinen | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (verd. w: <2%), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat | |
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Protein-Nachweis in Milch | Vereinfachte Variante der Biuret-Reaktion | A Reagenzglasversuch: Etwas Milch wird mit dem gleichen Volumen Natronlauge versetzt. Man tropft etwas Kupfer(II)-sulfat-Lösung hinzu. Die Violettfärbung tritt beim Schütteln und evtl. leichtem Erwärmen auf. B Man fügt zuerst die Kupfer(II)-sulfat-Lösung zur Milch hinzu und fällt damit Kupferalbuminat aus. Dieser Niederschlag wird durch Zugabe von Natronlauge wieder aufgelöst, wobei sich der Farbkomplex bildet. C Mit Eiklar-Lösung anstelle von Milch werden die Versuche wiederholt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (verd. w= 10%), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Styrol als Vernetzer | Ein Duroplast aus Reparaturharz und Härterpaste | Handelsübliches Reparaturharz wird gemäß Vorschrift mit Härterpaste vermischt und intensiv verrührt. Das Gemisch wird mit einem Pinsel auf ein Stück Glasfasermatte aufgetragen, wo es aushärtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Maleinsäure, Ethylenglykol, Styrol, Benzoylperoxid (25% Wasser als Stabilisator) |
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Darstellung von Biuret | Reaktion von Harnstoff beim Erhitzen | Vorbereitend wird eine 3-molare Natronlauge und eine 0,5-molare Kupfer(II)-sulfat-Lösung bereit gestellt. In einem schwer schmelzbaren Rggl. wird Harnstoff über der Brennerflamme vorsichtig geschmolzen und weiter bis zum Entweichen von Ammoniak erhitzt. (Das Gas wird mit Indikatorpapier geprüft und vorsichtig am Geruch identifiziert). Nach dem Erkalten wird der Rückstand im Rggl. mit Wasser gelöst. Man setzt Natronlauge hinzu und einige Tropfen Kupfer(II)-sulfat-Lösung, worauf sich eine Violettfärbung ausbildet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Ammoniak (freies Gas) |
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Ein tiefblauer Komplex mit Cystein | Oxidationsreaktion von Cystein mit Eisen(III)-salz-Lösung | Vorbereitend wird eine 0,3%ige Cystein-Lösung und eine 0,1-molare Eisen(III)-chlorid-Lösung bereit gestellt. (Bei Cystein-Hydrochlorid neutralisiert man vorsichtig mit verd. Ammoniak-Lösung.) Zur Ausbildung des Farbkomplexes gibt man zur Cystein-Lösung zunächst wenig Eisen(III)-chlorid-Lösung. Lufteintrag beim Schütteln lässt den Farbkomplex wieder verschwinden, erneute Zugabe von Eisen(III)-chlorid-Lösung lässt ihn wieder neu entstehen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, L-Cystein |
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Xanthoprotein-Reaktion mit Tyrosin und Tryptophan | Farbreaktion mit konz. Salpetersäure | Reagenzglasversuch: Man schwemmt eine Spsp. Tyrosin in etwas Wasser auf und versetzt vorsichtig mit wenig konz. Salpetersäure. Die intensive Gelbfärbung verändert sich unter schonender Zugabe von konz. Ammoniak-Lösung ins dunkle Rotbraun. Man wiederholt den Versuch mit Tryptophan und vergleicht die Farbreaktionen. Auch mit festem Proteinmaterial oder Eiklar-Lösung wird die Probe wiederholt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)) |
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DNA-Isolierung aus Zwiebeln oder Tomaten | Polynucleotid als Träger der genetischen Informationen | Vorbereitend wird etwas Ethanol stark gekühlt. Gemäß Anleitung löst man in einem Becherglas mit Wasser zunächst etwas Spülmittel und Kochsalz. Dann gibt man die fein geschnittene bzw. gehackte Zwiebel oder Tomate hinein und erwärmt das Glas 15 min lang auf 60 °C. Anschließend wird im Eiswasser gekühlt. Mit dem Mörser oder Pürierstab wird die Masse zu einem körnigen Mus gemacht. Man filtriert. Eine Portion des Filtrats wird im Rggl. mit einigen Körnchen Feinwaschmittel gut gemischt. Dann überschichtet man vorsichtig im Becherglas mit dem eiskalten Ethanol und entnimmt die DNA aus der oberen Schicht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (ca. 96 %ig) |
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HELLER-Ring-Probe | Einfacher Nachweis von Protein in Flüssigkeiten | Reagenzglasversuch: Etwas Eiklar-Lösung wird mittels Pipette mit 25%iger Salpetersäure unterschichtet. Es bildet sich ein gelblich-weißer Ring aus. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)) |
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Eiweiß in Erbsen | Materialaufbereitung für die HELLER-Ring-Probe | Man zerkleinert Erbsen im Mörser und verrührt mit Wasser zu einem Brei. Diesen neutralisiert man mit Magnesiumcarbonat gegen Lackmus. Man setzt dem Brei das gleiche Volumen 10%ige Natriumchlorid-Lösung zu und filtriert nach ca. 30min. Mit dem Filtrat führt man die HELLER-Ring-Probe durch. Durch Kochen kann man im Filtrat das Eisweiß ausflocken und anschließend die Xanthoprotein-Reaktion durchführen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)) |
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