Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Darstellung eines Kupfersalzes | Kupfer(II)-oxid reagiert mit Schwefelsäure | Reagenzglasversuch: Zu einer Spsp. Kupfer(II)-oxid gibt man ca. 30 Tropfen verd. Schwefelsäure, schüttelt und erhitzt vorsichtig über der Brennerflamme. Dann lässt man abkühlen und filtriert die entstandene Salzlösung ab. Ein Tropfen davon wird auf einem Objektträger vorsichtig über kleinster Flamme eingedampft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-oxid (Pulver), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) |
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Säure löst Metall | Energetische Untersuchung der Magnesium-Schwefelsäure-Reaktion | In einem (am besten wärmeisoliertem) Glasgefäß mit Deckel bringt man eine kleine Spsp. Magnesiumgries mit etwa 20 ml verd. Schwefelsäure zur Reaktion. Mit einem Thermometer, das in der Bohrung im Deckel befestigt ist, kontrolliert man die Temperatur vor, während und nach der Reaktion. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Magnesium-Späne (nach GRINARD), Wasserstoff (freies Gas) |
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Gas-Äquivalent | Quantitative Kohlendioxid-Freisetzung aus Kalk | Ein Rggl. mit seitlichem Ansatz wird mit etwas Kalkpulver gefüllt und mit einem Stopfen verschlossen, der eine Tropfpipette mit verd. Salzsäure trägt. Diese lässt man langsam auf den Kalk tropfen. Das bei der Reaktion entstehende Kohlendioxid wird seitlich ausgeleitet und pneumatisch (Wanne mit konz. Natriumchlorid-Lösung) in einem skalierten Reagenzglas aufgefangen. Die Portion des aufgefangenen Gases wird bestimmt und auf die Masse des aufgelösten Kalks bezogen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Kohlendioxid aus der Hexanverbrennung | Quantitative Analyse eines Kohlenwasserstoffs | Vorbereitend wird ein weites Becherglas mit Kalkwasser innen gut benetzt. In eine Porzellanschale mit Sand gibt man 10-15 Tropfen Hexan, stellt das Vorratsgefäß weit beiseite und zündet das Hexan an. Sofort hält man das Becherglas mit der Öffnung über die Flamme und beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | n-Hexan |
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Oxidationsmittel Kaliumpermanganat | Redoxreaktion mit Eisen(II)-sulfat-Lösung | Reagenzglasversuch: Zu einer Eisen(II)-sulfat-Lösung tropft man Kaliumpermanganat-Lösung, die mit Schwefelsäure angesäuert ist. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Kaliumpermanganat, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) |
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Silberfraktale | Elektrolytische Abscheidung von elementarem Silber | Variante Petrischale: Man füllt stark verd. Silbernitrat-Lösung in eine Petrischale. Zwei Silberdrähte werden mit Abstand in die Lösung eingebracht und mit einer 9-V-Spannungsquelle verbunden. Variante Objektträger: Zur mikroskopischen Beobachtung der Fraktalbildung wird ein Objektträger mit Vertiefung mit wenigen Tropfen Silbernitrat-Lsg. befüllt. Zwei Silberdrähte, verbunden mit einer 9-V-Spannungsquelle, tauchen in die Lösung, die Drahtspitzen haben etwas Abstand. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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Silber im Nano-Format | Elektrolytische Darstellung von Silber-Nanopartikeln | Zwei Bechergläser werden hälftig mit stark verdünnter Silbernitrat-Lösung befüllt. In eines der Bechergläser montiert man mittels Krokodilklemmen zwei Silberdrähte, die tief in die Lösung eintauchen. (Die andere Portion dient als Vergleichslösung.) Die Silberdrähte werden über Kabel mit einer 9-V-Batterie verbunden. Man elektrolysiert unter Wechselspannung: Im 5-sec-Rhythmus wird 20mal die Polung batterieseitig getauscht. Anschließend werden zur Beobachtung des Tyndall-Effekts an einem dunklen Ort beide Gefäße mit einem Laserpointer seitlich durchstrahlt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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Nanosilber als Bakterienkiller | Vergleichende mikrobiologische Untersuchung mit Silber-Nanopartikeln | Dest. Wasser, stark verd. Silbernitrat-Lsg. und eine Nanosilber-Suspension werden mit einigen Tropfen einer Bakterienlösung (Mikroorganismenkultur Micrococcus luteus) gut durchmischt. Die drei Lösungen werden jeweils mit sterilem Glasspatel auf Agarplatten aufgebracht und bei 37 °C über Nacht inkubiert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (ca. 96 %ig), Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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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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Zinkoxid-Nanopartikel als Farbkiller | Photokatalytische Zersetzung von Rote-Beete-Fabstoff | In vier Schnappdeckelgläsern gibt man stark verdünnten Rote-Beete-Saft. Zwei Ansätze werden mit einer Zinkoxid-Nanopartikel-Suspension versetzt. Man beobachtet die Farbveränderung. Dann wird eine Ansatz mit und ein Ansatz ohne Nano-ZnO 30 min lang einer UV-Bestrahlung ausgesetzt. Man vegleicht die vier Proben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkoxid, Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Modellversuch: Nano-ZnO durchdringt Zellmembran | Diffusion von Zinkoxid-Nanopartikeln im Wasser/n-Octanol-System | Reagenzglasversuch: Eine ethanolische Zinkoxid-Nanopartikel-Suspension wird vorsichtig mit n-Octanol unterschichtet. 15 min lang beobachtet man die Verteilung der Nanopartikel unter Bestrahlung mit UV-Licht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (ca. 96 %ig), 1-Octanol |
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Nanopartikel in Sonnencreme | Isolierung mineralischer UV-Filter aus Sonnencreme | Eine Portion Sonnencreme wird bei 120 °C getrocknet (Trockenschrank o. Ofen). Danach erhitzt man 5 min lang das Material mit der Brennerflamme in einen Porzellantiegel stark von oben und von der Seite. Das calcinierte Pulver nimmt man nach dem Abkühlen mit wenig verd. Salzsäure auf und filtriert. Sowohl das Filtrat als auch der Filterrückstand stehen für weitere Versuche zur Verfügung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Nano-Titandioxid in Sonnencreme | Indirekter Nachweis von Titandioxid-Nanopartikeln | Reagenzglasversuch: Die durch Calzinieren gewonnene Pigmentmasse aus Sonnencreme wird sauer aufgeschlossen: Dazu erhitzt man sie im Abzug mit der fünffachen Portion Kaliumhydrogensulfat kräftig mit dem Gasbrenner, bis die Masse schmilzt und weiße Dämpfe entweichen. Nach dem Erstarren und Abkühlen setzt man verd. Schwefelsäure hinzu und erhitzt erneut zum Sieden, bis sich die Masse auflöst. Zum Nachweis der Titanionen als gelb-orangenen Titanperoxo-Komplex tropft man eine 3%ige Wasserstoffperoxid-Lösung hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumhydrogensulfat, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Titanylsulfat-Hydrat, Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig (w=3%)) |
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Nano-ZnO aus der Sonnencreme | Indirekter Nachweis von Zinkoxid-Nanopartikeln | Reagenzglasversuch: Vorbereitend wird je eine Spsp. von Natriumacetat und rotem Blutlaugensalz in etwas demineralisiertem Wasser aufgelöst. Das salzsaure Filtrat einer calcinierten Portion Sonnencreme wird nun auf vorhandene Zinkionen untersucht, indem man diese Lösung hinzugibt. Es entsteht der gelb-braune Zinkhexacyanidoferrat(III)-Komplex. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Oxidation von Ameisensäure | Reaktion von Methansäure mit schwefelsaurer Kaliumpermanganat-Lösung | Reagenzglasversuch: Gleiche Portionen von Ameisensäure und schwefelsaurer Kaliumpermanganat-Lösung werden zusammengegeben. Das entstehende Gas saugt man mit Pipette ab und drückt es in Barytwasser. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ameisensäure (verd., w=_____% (2-10%)), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Bariumhydroxid-Lösung (wässrig, gesättigt (w: ca. 7%)) |
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Rot-Grün-Gelb-Ampel | Oszillierende Redoxreaktion mit Indigocarmin | Eine Glucose-Lösung wird, versetzt mit einer Spatelspitze Indigocarmin, zu einer verd. Natronlauge gegossen. Die anfänglich grüne Lösung färbt sich in Zeitintervallen erst rötlich und dann goldgelb. Durch ein Umgießen aus ca. 60cm Höhe in ein zweites Gefäß bewirkt man durch Luft-/Sauerstoff-Einmischung eine Rückfärbung nach grün, und die oszillierende Farbreaktion beginnt erneut. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)) |
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ASS aus Aspirin (TM) | Abtrennung von Acetylsalicylsäure mit Schmelzpunktbestimmung | Reagenzglasversuch: Eine Aspirin-Tablette wird mit wenig dest. Wasser überschichtet und max. 1/2 min über dem Gasbrenner erhitzt, so dass sich ein Teil der Tablette auflöst und ein unlöslicher Rückstand entsteht. Die heiße überstehende Lösung wird in ein zweites vorgewärmtes Rggl. dekantiert, wo ASS in langen Nadeln kristallisiert. Mit dem mit kaltem Wasser gewaschenen und getrockneten Kristallisat wird eine Schmelzpunktbestimmung durchgeführt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Acetylsalicylsäure |
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Pflanzenfarben-Analyse | Auftrennung von Blattgrün- und Paprika-Farbstoffen mittels DC | A Getrocknete grüne Blätter werden mittels Sand in der Reibeschale zu Pulver zerrieben. Man extrahiert mit wenig Aceton, filtriert und engt im Abzug mittels Föhn die Lösung etwas ein (Petrischale). Dann trägt man sie auf die Startlinie einer DC-Folie auf. B Paprikapulver wird im Rggl. mit wenig Aceton durch Schütteln gut vermischt. Man filtriert und engt im Abzug mittels Föhn die Lösung etwas ein (Petrischale). Diese Lösung wird auf die Startlinie einer zweiten DC-Folie aufgetragen. Die DC-Folien werden in einer Trennkammer in ca. 5mm hohe Fließmittelportion aus Petroleumbenzin und 2-Propanol (10:1) gestellt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton, Benzin (Sdb.: 80-100 °C, Benzolgehalt < 0,1%), 2-Propanol |
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Gold-Nanopartikel aus der Mikrowelle I | Reduktion von Goldsäure mit Citrat | Vorbereitend werden mittels demin. Wasser jeweils Lösungen (w: 1%) von Tetrachlorgoldsäure und tri-Natriumcitrat-Dihydrat hergestellt. Die Natriumcitrat-Lösung wird gemäß Rezeptur mit dem ca. 10-fachen Volumen der Goldsäure-Lösung versetzt und dann auf das gut 30fache Volumen mit Wasser aufgefüllt. In einem größeren Glaskolben wird das Gemisch in einem haushaltsüblichen Mikrowellengerät zur Reaktion gebracht (120W / 15min oder 230W / 8min). Es entsteht eine rötliche Suspension mit Nanopartikeln des Edelmetalls. Bei einer Filtration der Suspension passieren die Nanopartikel das Filterpapier. | Lehrer-/ Schülerversuch | Tetrachloridogold(III)-säure-Hydrat |
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Versuche mit einer Nano-Gold-Suspension | Änderung der kolloidalen Dispergierung von Gold-Nanopartikeln | A Einer Nano-Gold-Suspension wird mittels Pipette etwas Natriumchloridlösung zugefügt. Es kommt zur Agglomeration der Partikel, die mit einer Farbveränderung verbunden ist. Beim Filtrieren werden die meisten Agglomerate am Filterpapier adsorbiert. B Zu einer frisch bereiteten Nano-Gold-Suspension wird etwas verdünnte Salzsäure gegeben. Es kommt zur Agglomeration und zu einer Farbveränderung. Der Vorgang kann durch Verwendung einer Mikrowelle (120W / 1 min) beschleunigt werden. Die Agglomerate können durch Filtration abgetrennt werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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