Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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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 Substratkonzentration | Quantitative Bestimmung | Gemäß Anleitung wird eine sechsstufige Verdünnungsreihe von Wasserstoffperoxid-Lösung sowie die Enzymlösung (Hefe-Suspension bzw. Kartoffelpresssaft) bereitgestellt. Arbeitsteilig wird in halbminütigen Messungen 5 min lang das freigesetzte Sauerstoffvolumen bestimmt, indem man auf die vorgelegte Wasserstoffperoxid-Lösung wie beschrieben die Katalase-Lösung tropft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Sauerstoff (freies Gas) |
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Katalase: Aktivität und Temperatur | Quantitative Untersuchung | Mit Eiswürfeln, kaltem und warmem Leitungswasser stellt man wie beschrieben vorbereitend Wasserbäder unterschiedlicher Temperatur bereit. In einem Rggl. wird jeweils bei unterschiedlicher Temperatur die Wasserstoffperoxid-Lösung mit der gemäß Anleitung zugetropften Enzym-Lösung (Kartoffelpresssaft oder Frischhefe-Suspension) zur Reaktion gebracht, wobei das entstehende Gas über eine pneumatische Wanne mit raumtemperierten Wasser aufgefangen und volumetrisch bestimmt wird. | Lehrer-/ Schülerversuch | Sauerstoff (freies Gas) |
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Katalase: nicht-kompetitive Hemmung | Wirkung von Benzoesäure auf Enzymreaktion | Vorbereitend löst man wie angegeben eine Benzoesäure-Aufschlämmung mit Ammoniak-Lösung auf und neutralisiert den Ansatz. In zwei Rggl. gibt man gemäß Beschreibung Kartoffelpresssaft. Dem einen Ansatz fügt man Ammoniumbenzoat-Lösung zu, dem anderen (Kontrollansatz) etwas Wasser zur Volumengleichheit. Nach 5-minütiger Einwirkzeit vermischt man beide Ansätze mit etwas Spülmittel-Lösung und 3%iger Wasserstoffperoxid-Lösung. Man vergleicht die Bildung des Sauerstoff-Schaumes. | Lehrer-/ Schülerversuch | Sauerstoff (freies Gas), Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)), Benzoesäure |
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Katalase: Reaktionsgeschwindigkeit und Einflussfaktoren | einfache Reagenzglasversuche | Vorbereitend wird die Wasserstoffperoxid-Lösung wie beschrieben auf 5-ml-Spritzen gezogen, die dann verschlossen werden. A Zur Untersuchung der Temperaturabhängigkeit werden gemäß Anleitung vier Rggl. mit Wasserstoffperoxid-Lösung auf unterschiedliche Temperaturen erwärmt. Man tropft zunächst jeweils etwas Spülmittel-Lsg. hinzu und anschließend jeweils dieselbe Tropfenzahl einer aufgeschüttelten Hefe-Suspension. B Zur Untersuchung der Konzentrationsabhängigkeit wird gemäß Beschreibung mit 2ml-Portionen von Lösungen unterschiedlicher Konzentration an Wasserstoffperoxid in der oben beschriebenen Weise experimentiert. C Zur Untersuchung der pH-Abhängigkeit setzt man in drei Rggl. der jeweils gleichen Portion an Wasserstoffperoxid-Lösung wie angegeben Salzsäure, Wasser und Natronlauge zu und verfährt ebenfalls in der beschriebenen Weise. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), 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: 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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Katalytische Oxidation von Ammoniak | Oxidation von Ammoniakgas am Pt-Perlkatalysator | Ammoniakgas wird im Luftstrom aus Ammoniaklösung freigesetzt und am Perlkatalysator oxidiert. Die Reaktionsprodukte werden in Wasser geleitet. In der Lösung lässt sich sowohl Acidität als auch Nitrat nachweisen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)) |
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Katalytische Oxidation von Ammoniak | Darstellung von Salpetersäure (Modellversuch) | In einem schwer schmelzbaren Rggl. wird folgende Schichtung von unten aufgebaut: Kaliumpermanganat - Gemisch Ammoniumcarbonat/Calciumhydroxid - Glaswollepfropfen - Chrom(III)-oxid - Glaswollepfropfen Das Reagenzglas ist mit einem Stopfen verschlossen, der ein gewinkeltes Glasrohr trägt, was die gasf. Reaktionsprodukte in eine Vorlage mit Wasser und blauer Lackmus-Lösung führt. Man spannt das präparierte Glas waagerecht ein und erhitzt zunächst den Chrom(III)-oxid-Katalysator und danach die Stoffe im unteren Teil. | Lehrerversuch | Kaliumpermanganat, Ammoniumcarbonat, Calciumhydroxid, Salpetersäure (rauchend, (w: >70%)) |
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Katalytische Oxidation von Ethanol | Davy-Lampe: Katalytische Oxidation von Ethanol | An einer Plalindraht-Spirale, der bei einem Spiritusbrenner auf der Spitze eines Dochtes steckt, oxidiert Ethanoldampf ohne Flamme. Die katalysierte Reaktion bringt den Draht zum Glühen. (Alternativ: Konstantandraht) | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Katalytisches Cracken (nach PHYWE) | Zerlegung längerkettiger Kohlenwasserstoffmoleküle mittels Perlkatalysator (Pt) | Ein Rundkolben mit Paraffinöl und Perlkatalysator wird durch einen Heizpilz erhitzt. Über eine Destillierbrücke werden die Crackprodukte (Gase und Dämpfe) in einen zweiten Rundkolben mit seitlichem Ansatz geleitet, der in kaltem Wasser steht. Die gasförmigen Produkte werden über einen Dreiwegehahn zu einem Kolbenprober geführt. Die Destillierbrücke trägt ein Thermometer (bis 250 °C). | Lehrerversuch | Paraffinöl (dünnflüssig), iso-Octan, n-Hexan, 1-Buten (freies Gas) |
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Kathodischer Korrosionsschutz | Sauerstoffkorrosion und ihre Verhinderung in der Projektion | Wasser wird wie beschrieben mit Kochsalz und etwas rotem Blutlaugensalz versetzt und in eine Küvette für die Projektion mittels Diaprojektor oder OHP gefüllt. Man sättigt die Lösung mit Sauerstoff durch Besprudeln aus der Gasdruckflasche. A Man stellt einen Eisennagel hinein. B Man stellt einen Eisennagel und einen Zinkstab hinein, die außerhalb des Gefäßes mittels Kabel und Klemmen leitend verbunden werden. C Der Nagel in der Lösung wird mit dem Minuspol und ein Platindraht, der in die Lösung taucht, mit dem Pluspol einer Spannungsquelle (3-9 V) verbunden. Das Geschehen wird jeweils mit Lichtquelle (s.o.) projeziert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Sauerstoff (Druckgas) |
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Kationen-Nachweise: Aluminium-Ionen | Tüpfelanalytik-Verfahren | Grundsätzlich werden auf der Tüpfelplatte die Probelösung und die Reagenzien tropfenweise aufgebracht, Feststoffe als Mikrospatelspitze. Vorbereitend wird essigsaure Tonerde und eine Lösung eines Alaun-Deo-Stiftes als Probenmaterial bereit gestellt. A Man gibt zur Probe 1 Tr. Natronlauge, so dass sich ein Niederschlag bildet, danach 3 weitere Tr. zum Auflösen des Ndr. Man setzt etwas Ammoniumchlorid zu, so dass sich ein Niederschlag zurückbildet. Auch bei Ammoniak-Zugabe erfolgt Fällungsreaktion. B Der Probe wird Natronlauge zugesetzt und anschließend Alizarinrot S-Lösung, alternativ Essigsäure. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)), Ammoniumchlorid, Essigsäure (w=____% (10-25%)) |
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Kationen-Nachweise: Calcium-Ionen | Tüpfelanalytik-Verfahren | Grundsätzlich werden auf der Tüpfelplatte die Probelösung und die Reagenzien tropfenweise aufgebracht, Feststoffe als Mikrospatelspitze. Vorbereitend werden gemäß Anleitung wässrige Lösungen von Gips und von Brausetabletten als Probenmaterial bereit gestellt. Zum Calcium-Nachweis (mit A) in Milch wird diese gemäß Anleitung verdünnt, mit Kaliumhexacyanoferrat(II)-Lsg. versetzt und filtriert, bei B wird unbehandelte Milch eingesetzt. A Der Probe wird auf der Tüpfelplatte Ammoniumoxalat-Lösung zugesetzt. B Der Probe wird zunächst Natronlauge und dann wenig Calconcarbonsäure zugesetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | di-Ammoniumoxalat-Hydrat, Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Kationen-Nachweise: Eisen(III)-Ionen | Tüpfelanalytik-Verfahren | Grundsätzlich werden auf der Tüpfelplatte die Probelösung und die Reagenzien tropfenweise aufgebracht, Feststoffe mit Mikrospatelspitze. Vorbereitend wird gemäß Anleitung eine wässrige Lösung von Moosentferner als Probenmaterial bereit gestellt. A Die Probe wird mit Ammoniumthiocyanat-Lösung versetzt. B Die Probe wird mit Kaliumhexacyanoferrat(II)-Lsg. versetzt. C Man bereitet gemäß Anleitung eine Acetat-Puffer-Lsg. vor. Die Probe wird damit versetzt, dann gibt man Ascorbinsäure und Dipyridyl-Lsg. hinzu. D Die acetat-gepufferte Probe wird mit Ascorbinsäure und Phenanthrolin-Lsg. versetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumthiocyanat, Essigsäure (100 %ig, Eisessig), 2,2'-Bipyridin, 1,10-Phenanthrolin-hydrochlorid-Monohydrat |
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Kationen-Nachweise: Kalium-Ionen | Tüpfelanalytik-Verfahren | Grundsätzlich werden auf der Tüpfelplatte die Probelösung und die Reagenzien tropfenweise aufgebracht, Feststoffe mit Mikrospatelspitze. Vorbereitend wird das Probenmaterial in dest. Wasser gelöst und ggf. filtriert. Man stellt eine 1%ige Lösung von Natriumtetraphenylboranat bereit. Die Probe wird mit diesem Reagenz versetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumtetraphenylboranat |
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Kationen-Nachweise: Kupfer-Ionen | Tüpfelanalytik- Verfahren | Grundsätzlich werden auf der Tüpfelplatte die Probelösung und die Reagenzien tropfenweise aufgebracht, Feststoffe mit Mikrospatelspitze. Als Probe löst man etwas Kupfervitriol in dest. Wasser. A Die Probe wird tropfenweise mit Ammoniak-Lösung versetzt. B Die Probe wird mit Ammoniumcitrat- und Cuprizon-Lösung versetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)), tri-Ammoniumcitrat (wasserfrei) |
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Kationen-Nachweise: Magnesium-Ionen | Tüpfelanalytik-Verfahren | Grundsätzlich werden auf der Tüpfelplatte die Probelösung und die Reagenzien tropfenweise aufgebracht, Feststoffe mit Mikrospatelspitze. Als Probe löst man etwas Bittersalz in dest. Wasser. Eine Brausetablette wird als Probenmaterial gemäß Beschreibung aufbereitet. A Der Probe wird di-Ammoniumhydrogenphosphat-Lösung und Natronlauge zugesetzt. B Die Probe wird mit Natronlauge und Titangelb versetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)), Natronlauge (verd. w= 10%), Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)) |
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Kationen-Nachweise: Natrium-Ionen | Tüpfelanalytik-Verfahren | Grundsätzlich werden auf der Tüpfelplatte die Probelösung und die Reagenzien tropfenweise aufgebracht, Feststoffe mit Mikrospatelspitze. Probenmaterial, z.B. Diätsalz löst man in dest. Wasser. Die Probe wird mit Methoxyphenylessigsäure-Lösung versetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kalilauge (Maßlösung c: 1 mol/L), Ethanol (ca. 96 %ig), 2-Methoxyphenylessigsäure |
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Kationen-Nachweise: Zink-Ionen | Tüpfelanalytik-Verfahren | Grundsätzlich werden auf der Tüpfelplatte die Probelösung und die Reagenzien tropfenweise aufgebracht, Feststoffe mit Mikrospatelspitze. Probenmaterial, z.B. Diätsalz löst man in dest. Wasser. Man bereitet das Probenmaterial Zinksalbe gemäß Anleitung durch minutenlanges Kochen in Essigessenz und anschließendem Dekantieren vor. A Die Probe wird mit Natriumsulfid-Lösung versetzt. B Die Probe wird mit Kaliumhexacyanoferrat(II)-Lösung versetzt. C Der acetatgepufferten Probe setzt man wenig Xylenorange zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumsulfid-Hydrat |
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