Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Der verzauberte Fleck | Reaktion von Ammoniak-Lösung mit Kohlendioxid | Auf eine Schale mit wenig verd. Ammoniak-Lösung legt man ein Rundfilterpapier, das in der Mitte einen Fleck aus Wasser und 0,1%iger ethanolischer Thymolphthalein-Lösung trägt. Nimmt der Fleck durch die Ammoniakdämpfe die blaue Farbe an (pH-Wert-Verschiebung), so haucht man ihn zum Entfärben mehrfach an. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)) |
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Ungeeignete Reaktionsgefäße | Wärmefreisetzung beim Verdünnen von Schwefelsäure verformt Plastik. | Ein geeigneter Plastikbecher wird zu einem Viertel mit Wasser gefüllt und in eine große Glasschale gestellt. Man gießt genau das gleiche Volumen an konz. Schwefelsäure hinzu und deckt den Plastikbecher ab. (Vorab sollte man mit heißem Wasser prüfen, ob sich der Plastikbecher bei thermischer Beanspruchung wirklich verformt.) | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%) |
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PMMA-Synthese mit Härterpaste | Radikalische Polymerisation von Methacrylsäuremethylester | Reagenzglasversuch: Mittels Glasstab rührt man ca. 0,5 g Härterpaste in die zehnfache Menge Methacrylsäuremethylester ein und erhitzt im Wasserbad für 10min auf ca. 80 °C. Danach lässt man abkühlen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Methylmethacrylat, Benzoylperoxid (25% Wasser als Stabilisator) |
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PMMA ausfällen | Redox-Polymerisation von Methacrylsäuremethylester | Im Becherglas löst man Methacrylsäuremethylester (stabilisiert) in der zwanzigfachen Menge Ethanol (60%ig) auf. Da setzt man unter Rühren gemäß Rezeptur 10%ige Kaliumperoxodisulfat-Lösung und 10%ige Natriumdisulfit-Lösung hinzu. Durch Erwärmen im Wasserbad (50°C) wird die Reaktion beschleunigt. Der entstehende Niederschlag wird abfiltriert, mit Ethanol-Wasser-Gemisch gewaschen und getrocknet. Das krümelige Produkt kann man mit etwas erwärmtem Aceton lösen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Methylmethacrylat, Kaliumperoxodisulfat, Natriumdisulfit, Ethanol (ca. 96 %ig), Aceton |
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Polystyrol-Synthese mittels Eisen(III)-chlorid | Kationische Polymerisation von PS | Vorbereitend gewinnt man frisch kristallisiertes Eisen(III)-chlorid durch Sublimation. Man erhitzt vorsichtig eine Spatelportion Eisen(III)-chlorid, wasserfrei oder als Hexahydrat im schwer schmelzbaren Rggl. bis sich in der Mitte des Glases dunkle glänzende Kristalle abscheiden. Diese werden mit trockenem Spatel entnommen, in ein Rggl. überführt und mit Styrol gemäß Rezeptur übergossen. Man erwärmt mehrfach kurz in der Brennerflamme und beobachtet die Reaktion. Der entstehende harzartige Feststoff wird auf thermoplastische Eigenschaften untersucht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Styrol, Eisen(III)-chlorid (wasserfrei), Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat |
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Polymilchsäure - ein biologisch abbaubares Polymer | Polymerisaltion von Lactid | Gemäß Rezeptur werden in einem Rggl. Milchsäure und eine Spsp. wasserfreies Zinkchlorid als Katalysator vermischt. Man setzt Siedesteinchen hinzu und erhitzt vorsichtig einige Minuten lang über der schwachen Brennerflamme. Das Kondensat im oberen Teil des Rggl. lässt sich als Wasser nachweisen. Nach erfolgter Reaktion kühlt man das Rggl. im Kaltwasserstrahl. | Lehrer-/ Schülerversuch | Milchsäure (ca. 90 %ig), Zinkchlorid |
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Synthese eines Mischpolymerisats | Copolymerisation von Styrol mit Maleinsäureanhydrid | Nach Rezeptur werden im Rggl. Maleinsäureanhydrid und Styrol vermischt. Man erhitzt über kleiner Brennerflamme, bis eine klare Lösung entsteht, und dann weiter 1-2 Minuten lang. | Lehrer-/ Schülerversuch | Styrol, Maleinsäureanhydrid |
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Herstellung eines Phenoplasts | Polykondensation von Resorcin und Propionaldehyd | Reagenzglasversuch: In einem trockenen Rggl. wird Resorcin mit dem gleichen Volumen Propionaldehyd versetzt und erwärmt. Wenn die Lösung klar geworden ist, kühlt man unter Kaltwasserstrahl auf Zimmertemperatur ab. Ein zugesetzter Tropfen konz. Salzsäure löst danach die Polykondensation aus, die sehr heftig ablaufen kann. | Lehrer-/ Schülerversuch | Resorcin, Propionaldehyd, Salzsäure (konz. (w: >25%)) |
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Polyester aus Glycerin und Bernsteinsäure | Polykondensation mit Nachweis der Wasserabspaltung | Vorbereitend stellt man sich ein Wassernachweispapier her, indem man Streifen von Filterpapier mit konz. Kupfer(II)-sulfat-Lösung tränkt und bei ca. 120 °C trocknet, bis es weiß ist. Im trockenen Rggl. wird nach Rezeptur Bernsteinsäure mit Glycerin überschichtet. Man erhitzt über dem Gasbrenner 5 Minuten lang unter ständigem Schütteln. In die Öffnung hält man ab und zu das vorbereitete Wassernachweispapier. | Lehrer-/ Schülerversuch | Bernsteinsäure, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Polyester aus Glykol und Phthalsäureanhydrid | Polykondensation mit Nachweis der Wasserabspaltung | Vorbereitend stellt man sich ein Wassernachweispapier her, indem man Streifen von Filterpapier mit konz. Kupfer(II)-sulfat-Lösung tränkt und bei ca. 120 °C trocknet, bis es weiß ist. Im trockenen Rggl. wird nach Rezeptur Phthalsäureanhydrid mit Glykol überschichtet. Man erhitzt über dem Gasbrenner unter ständigem Schütteln, bis eine klare Lösung entsteht. Nach Hinzufügen einiger Siedesteinchen erhitzt man für 5min weiter. In die Öffnung hält man ab und zu das vorbereitete Wassernachweispapier. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethylenglykol, Phthalsäureanhydrid |
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Vom Thermoplast zum Duroplast | Polykondenstion von Glycerin und Phthalsäureanhydrid mit Vernetzungsreaktion | Phase 1: Im trockenen Rggl. wird nach Rezeptur Phthalsäureanhydrid mit Glycerin überschichtet. Man erhitzt über der Brennerflamme vorsichtig, bis eine klare Lösung entstanden ist. Beim weiteren Erhitzen wird die Masse immer zähflüssiger. Durch Abkühlen und erneutes Erwärmen beobachtet man die Thermoplastizität des Produktes. Phase II: Dem erwärmten zähen Thermoplast fügt man ein Siedesteinchen zu und erhitzt vorsichtig unter ständigem Schütteln 5 Minuten lang. Dann lässt man abkühlen und zeigt durch erneutes Erwärmen das Verschwinden der thermoplastischen Eigenschaft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phthalsäureanhydrid |
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Polyester mit Leinöl oder Linolsäure | Polykondensation mit Glycerin, Phthalsäureanhydrid und ungesättigten Fettsäuren | In einem trockenen Rggl. überschichtet man gemäß Rezeptur Phthalsäureanhydrid mit Glycerin. Man fügt das Leinöl bzw. die Linolsäure sowie ein Siedesteinchen hinzu. Das Gemisch wird im schräg gehaltenen Rggl. 10 Minuten lang über der Brennerflamme unter ständigem Schütteln erhitzt. Nach dem Erkalten gießt man das Reaktionsgemisch auf einen Objektträger. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phthalsäureanhydrid |
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Ein wasserlöslicher Polyesterklebstoff | Polykondensation von Glykol und Citronensäure | Man vermischt im Becherglas nach Rezeptur die Citronensäure mit dem Glykol. Dann erhitzt man unter Temperaturkontrolle 7 Minuten lang auf ca. 160 °C. Probe A: Mit einigen Tropfen des entstehenden flüssigen Produkts verklebt man 2 Objektträger. Probe B: Man gießt das Produkt auf ein Uhrgläschen, lässt es bis zur Zähflüssigkeit abkühlen und zieht mit dem Glasstab lange Fäden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethylenglykol, Citronensäure-Monohydrat |
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Farbringe mit Manganverbindungen | Schichten von Lösungen des Mangans mit verschiedenen Oxidationsstufen | Man stellt gemäß Rezeptur eine verd. Kaliumpermanganat-Lösung (A), eine Formiat-Natronlauge-Lösung (B), eine 50%ige Schwefelsäure (C) und - direkt vor dem Experiment - eine Natriumsulfit-Lösung (D) her. In einem großen hohen Becherglas wird Lösung A mit dest. Wasser stark verdünnt. Danach unterschichtet man 3-5cm über dem Boden vorsichtig mittels Spritze und Kanüle Lösung B. Ca. 3cm unterhalb der Oberfläche bringt man Lösung C ein. Zuletzt werden einige ml der Lösung D gegeben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (konz. w= 32%), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Natriumsulfit-Heptahydrat |
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Farbspiele in der Schüttelflasche | Methylenblau und Methylorange und ihre Leukoformen | In 3 großen EH-Erlenmeyerkolben löst man ca. 60min vor der Präsentation gemäß Rezeptur jeweils Glucose in reichlich Wasser auf. Man fügt die Natronlauge und tropfenweise die Methylenblau-Lösung zu. Dann versetzt man den zweiten Ansatz mit wenigen Tropfen Phenolphthalein-Lösung und den dritten mit etwas Methylorange-Lösung. Bei der Demonstration des Experiments werden die Gefäße mit Gummistopfen verschlossen und kräftig geschüttelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Eisen-Tannin-Tinte entfärben | Zerstörung des farbigen Komplex von Eisen(III) und Gerbsäure | Eine Spatelspitze Tannin wird in reichlich Wasser aufgelöst. Man fügt einige Tropfen verd. Eisen(III)-Chlorid-Lösung hinzu, so dass der blaue Farbkomplex entsteht. Eine gesättigte Citronensäure-Lösung wird hinzugegeben, und die blaue Farbe verschwindet wieder. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Citronensäure-Monohydrat |
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Acht Farben - von Lösung zu Lösung | Gestufte Indikator-, Mangansalz- und Eisensalz-Farbreaktionen | Man stellt 7 Bechergläser bereit, die in Reihenfolge mit diesen Lösungen nach Rezeptur präpariert wurden: 5 Tropfen Natronlauge / 10 Tropfen Phenolphthalein-Lösung / 10 Tropfen Schwefelsäure / 12 Tropfen Kaliumpermanganat-Lösung / 1 Spsp. Eisen(II)-sulfat / 13 Tropfen Kaliumthiocyanat-Lösung / 9 Tropfen Kaliumhexacyanoferrat(II)-Lösung. Ein mit Leitungswasser gefülltes Becherglas wird in das erste Gefäß umgefüllt, die entstehende Lösung in das zweite Gefäß, dieses Gemisch dann ins dritte und so fort. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (verd. w: <2%), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Kaliumpermanganat, Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Kaliumthiocyanat |
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Belousov-Zhabotinskii-Reaktion | Oszillierende Iod-Uhr | Nach Rezeptur werden drei Lösungen vorbereitet: (Lsg. A) Natriumiodat (alternativ: Kaliumiodat) in Schwefelsäure auflösen und mit dest. auf Zielvolumen auffüllen / (Lsg. B) Malonsäure, Mangansulfat und Iod-Zink-Stärke-Lösung in destilliertem Wasser auflösen / (Lsg. C) Wasserstoffperoxid-Lösung mit dest. Wasser auf Zielvolumen verdünnen. Zur Oszillationsreaktion werden gleiche Volumina der drei Lösungen zusammengemischt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumiodat, Kaliumiodat, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Malonsäure, Mangan(II)-sulfat-Monohydrat, Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Zinkiodidstärke-Lösung |
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Ein leitfähiger Kunststoff | Oxidative Bildung von Polypyrrol | Vorbereitend löst man in einem Rggl. Eisen(III)-chlorid gemäß Rezeptur in Wasser. In einem anderen Rggl. gibt man zu wenig 2-Propanol das gleiche Volumen Pyrrol und schüttelt. Man legt drei Kristallisierschalen mit Rundfilterpapier aus. Das 1. Papier bleibt zum Vergleich trocken. Das 2. Papier benetzt man vollständig mit der Eisen(III)-chlorid-Lösung und trocknet es mit dem Föhn. Das 3. Papier wird ebenfalls zunächst mit der Eisensalz-Lösung vollständig benetzt. Dann tropft man wenig Pyrrol-Lösung auf und beobachtet die Farbveränderung. Nach ca. 1min wird das Papier mit Pinzette aufgenommen und mit dem Föhn getrocknet. Dann misst man die elektrische Leitfähigkeit auf allen drei Papieren. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, 2-Propanol, Pyrrol |
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Trockenspinnverfahren mit UHU (TM) | KS-Fadenbildung durch Lösemittelverdunstung | Mittels Holzstäbchen holt man asu der Öffnung einer UHU(TM)-Tube ein Klebstofftröpfechen und zieht langsam einen langen dünnen Faden. Vor schwarzem Papier ist er gut sichtbar. | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton, Methylacetat |
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