Experimente der Sammlung "Chemie fürs Leben (Chemiedidaktik Rostock)"

AusgabeNameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
(E) KOC CfL: Verbrennen von Stahldraht Begünstigung einer Verbrennungsreaktion in reinem Sauerstoff Vorbereitung: Man gibt in den Erlenmeyerkolben so viel Sand, dass der Boden bedeckt ist. Dann entfernt man aus einem Topfreiniger zwei ca. 20 cm lange Stahldrähte und präpariert damit gemäß Anleitung einen großen Stopfen(a). Man entwickelt gemäß Anleitung in einem Rggl. aus Oxi-Reiniger reinen Sauerstoff und befüllt damit den Erlenmeyerkolben. Ist der Kolben vollständig mit Sauerstoff gefüllt, verschließt man ihn mit Stopfen (b). Man entzündet das Streichholz am Ende des Stahldrahtes, entfernt Stopfen (b) vom Erlenmeyer-Kolben und setzt zügig den großen Stopfen (a) mit den verdrehten Stahldrähten locker auf. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid)
(E) KOC CfL: Ermittlung der aus Oxi-Reinigern freigesetzten Gasmengen Sauerstoffanteil in verschiedener Oxi-Reinigern Jeweils genau 0,5 Gramm eines Oxi-Reinigers werden in ein Reagenzglas eingewogen, dieses wird mit einem durchbohrten Stopfen mit kurzem Glasrohr verschlossen und über ein kurzes Stück Schlauch mit dem Kolbenprober verbunden. Dann erhitzt man den Oxi-Reiniger, bis die kleinen Kugeln, welche das Bleichmittel enthalten, anfangen zu „hüpfen“. Man lässt das Reagenzglas ca. 10 Sekunden abkühlen, erhitzt nun ein zweites Mal bis zum „Hüpfen“ und lässt das Reagenzglas nochmals kurz abkühlen. Ein drittes Mal wird so lange erhitzt, bis sich das Volumen im Kolbenprober nicht mehr ändert. Nach dem Erkalten liest man das entstandene Gasvolumen ab. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid)
(E) KOC CfL: Sauerstoffanteil im Gasgemisch, das aus Oxi-Reiniger freigesetzt wurde Quantitative Bestimmung durch Oxidation von Kupferdraht Vorbereitend reduziert man gemäß Anleitung eine Portion von Kupferoxid in Drahtform durch Erhitzen im Wasserstoffstrom (alternativ: Camping-Gas oder Erdgas), so dass man vollständig rosafarbenes Kupfer frisch erhält. Anschließend lässt man das Verbrennungsrohr im Gasstrom erkalten. Durchführung: Man füllt das Reagenzglas etwa zu einem Viertel mit dem zu untersuchenden Oxi-Reiniger und gewinnt gemäß Anleitung durch Erhitzen eine Kolbenprober-Portion Gas. Dieses leitet man wie beschrieben über die frisch gewonnene (s.o.) Portion Kupfer, die mit dem Gasbrenner stark erhitzt wird. Man lässt die Apparatur erkalten und liest das verbliebene Gasvolumen ab. Dieser Versuch wird mit allen zu untersuchenden Oxi-Reinigern wiederholt, dazu muss allerdings das Kupferoxid jeweils erst wieder reduziert werden. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke), Wasserstoff (Druckgas), Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid)
(E) KOC CfL: Nachweis von Kohlenstoffdioxid im Gas aus Oxi-Reinigern Nachweis mittels Kalkwasser-Trübung Das Restgas aus Versuch "CfL: Ermittlung des Anteils an Sauerstoff im Gasgemisch" wird über ein ausgezogenes Glasrohr in Kalkwasser eingeleitet. Sollte das Volumen nicht ausreichen, um das Kalkwasser sofort deutlich zu trüben, kann das Reagenzglas mit einem Stopfen verschlossen und geschüttelt werden. Lehrer-/ Schülerversuch
(E) KOC CfL: Ermittlung des Anteils an Kohlenstoffdioxid im Gasgemisch (aus Oxi-Reinigern) Bindung des Kohlenstoffdioxid-Anteils als Gas aus Oxi-Reinigern mittels Kalilauge Entsprechend Versuch "CfL: Ermittlung des Anteils an Sauerstoff im Gasgemisch" werden gemäß Anleitung jeweils 100 mL der zu untersuchenden Gasproben im Kolbenprober aufgefangen. Diesen und einen weiteren verbindet man wie beschrieben mit einer Gaswaschflasche, die mit 30%iger Kalilauge (=BLACKsches Reagenz) gefüllt ist. Die zu untersuchende Gasportion wird durch die Flüssigkeit geleitet, das Restgas im zweiten Kolbenprober aufgefangen. Man tausch die Kolbenprober aus, wiederholt das Durchleiten des Gases und fährt so fort bis zur Volumenkonstanz des Restgases. Lehrer-/ Schülerversuch Kalilauge (konz. w=40%)
(E) KOC CfL: Entzünden des Gasbrenners Kontakt der Brenngase mit offener Flamme Man öffnet die Gaszufuhr des Brenners und lässt ca. 3 sec lang wenig Gas ausströmen. Nun zündet man das Streichholz bzw. das Feuerzeug in gewisser Entfernung zum Brenner und nähert sich ihm dann. Die korrekte und sichere Bedienung des Brenners wird thematisiert. Lehrer-/ Schülerversuch Methan (freies Gas)
(E) KOC CfL: Entzündungstemperatur von Streichholzköpfen Entzündung durch äußere Hitze Man baut die Apparatur wie in der Skizze dargestellt auf. Das Reagenzglas wird mit der Flamme so lange erwärmt, bis sich das Streichholz entzündet. Dabei wird ständig die Temperatur kontrolliert. Nach dem Zünden ist der Brenner sofort zu entfernen. Lehrer-/ Schülerversuch
(E) KOC CfL: Zünden des Gasbrenners mit einem glühenden Draht Gasentzündung ohne offene Flamme Vorbereitung: Man stellt sich eine Drahtwendel her, indem man den Metalldraht 8-10-mal um den dünnen Glasstab wickelt und ihn anschließend davon abzieht. Alternativ kann auch eine Kugelschreiberfeder an den Enden aufgebogen („begradigt“) werden. Durchführung: Man verbindet die Drahtwendel mit der Spannungsquelle. Nun entzündet man den Brenner und regelt einen äußerst schwachen Gasstrom ein. Anschließend wird der Brenner ausgepustet und unter der Drahtwendel so positioniert, dass sie sich im Gasstrom befindet. Die Spannung wird langsam erhöht, bis die Wendel zu glühen beginnt. Nach dem Zünden wird die Spannung herunter geregelt und die Wendel aus der Flamme entfernt. Lehrer-/ Schülerversuch Methan (freies Gas)
(E) KOC CfL: Entzündungstemperaturen von Feuerzeuggas und Erdgas Unterschiedliche Gase haben unterschiedliche Entzündungstemperaturen. Die Apparatur wird wie in Versuch "CfL: Zünden des Gasbrenners mit einem glühenden Draht" beschrieben aufgebaut. Nun lässt man das Gas aus dem Feuerzeug über den Heizdraht strömen und regelt die Spannung langsam hoch. Nachdem sich das Gas entzündet hat, wird die Gaszufuhr unterbrochen und das Feuerzeug durch einen Erdgasbrenner, bei dem zuvor auch ein sehr schwacher Gasstrom eingestellt wurde, ersetzt. Die Spannung wird nun so weit erhöht, dass auch das Erdgas zündet. Lehrer-/ Schülerversuch Methan (freies Gas), Feuerzeuggas (enth. >95% i-Butan)
(E) KOC CfL: Zünden eines Brenngas-Luft-Gemisches mit einer Heizwendel Verlauf einer chemischen Reaktion in Abhängigkeit von Durchmischung und Volumenverhältnis Brenngas - Luft Wie in Versuch "CfL: Zünden des Gasbrenners mit einem glühenden Draht" beschrieben, stellt man sich eine Drahtwendel her und verbindet die beiden Enden über Krokodilklemmen und Kabel mit der Spannungsquelle. Dann wird der 50-mL-Rundkolben in eine Stativklemme eingespannt. Bei der Verwendung von Erdgas muss die Öffnung nach unten zeigen, bei Campinggas nach oben. Nun stellt man in einem Kolbenprober ein Gasgemisch aus 12 mL Erdgas und 88 mL Luft her und bläst das Gemisch in den Rundkolben. Bei der Verwendung von Campinggas werden 8 mL Gas mit 92 mL Luft gemischt. Anschließend führt man die Heizwendel in den Rundkolben ein und regelt die Spannungsquelle hoch. Nach erneutem Spülen mit Luft kann ein Gemisch aus 50 mL Luft und 50 mL Gas hergestellt und eingesetzt werden. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Methan (freies Gas), n-Butan, Propan
(E) KOC CfL: Explosion eines Benzindampf-Luft-Gemisches Brennstoff-Luft-Gemisch in der Pringles-Dose Vorbereitung: Die Pringles-Dose muss unbeschädigt sein und der Deckel noch fest aufsitzen. Mit dem Stopfenbohrer bohrt man ein ca. 6 mm großes Loch 3 cm über den Boden der Dose und verschließt dieses mit einem passenden Stopfen. Durchführung: Zunächst gibt man zwei Korkstückchen in die entsprechende Dose. Nun werden mit der Pipette ungefähr 8 Tropfen Feuerzeugbenzin oder 10 Tropfen K2r-Fleckenwasser in die Dose gegeben und diese mit dem Deckel verschlossen. Man schüttelt die Dose, so dass die Flüssigkeit verdampft und sich die Dämpfe gut im Inneren verteilen. Nun entfernt man den Stopfen am Zündloch und zündet mit einem brennenden Span. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Benzin (Sdb.: 50-70 °C)
(E) KOC CfL: Explosion in der Filmdose Brennstoff-Luft-Gemisch in Klein-Explosion Vorbereitend präpariert man eine Filmdose mit dem Piezo-Zünder eines Feuerzeugs. erzeuge sind in fast jedem Supermarkt erhältlich). In unmittelbarer Nähe durchsticht man mit der erhitzten Nadel den Dosenboden, durch den der Draht des Zünders ins Doseninnere gesteckt wird. Betätigt man den Piezo- Zünder, so muss nun ein deutlich sichtbarer Funke zwischen Kabel und Metallsäule springen. Durchführung: Es werden einige Tropfen Benzin in die Dose gegeben, diese wird mit dem Deckel verschlossen. Mit Hilfe des Zünders bringt man das Benzin-Luft-Gemisch zur Explosion. Der Vorgang kann nach erneutem Aufsetzen des Deckels mehrere Male wiederholt werden. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Benzin (Sdb.: 50-70 °C)
(E) KOC CfL: Löschen eines Spiritus-Brandes Methode: Unterbindung der Sauerstoffzufuhr In den Rechaud gießt man so viel Spiritus, bis die Watte durchfeuchtet ist und zündet ihn an. Um die Flamme zu löschen, schließt man den Rechaud mit dem entsprechenden Deckel. Alternativ: In die Porzellanschale, die auf der feuerfesten Unterlage steht, werden 5 mL Spiritus gegeben und angezündet. Wenn der Spiritus mit schwach gelber Flamme brennt, deckt man die Schale mit dem Deckel ab und wartet 5 sec. Danach wird der Deckel entfernt. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt)
(E) KOC CfL: Brandbekämpfung mit Wasser Methode: Abkühlung unter Entzündungstemperatur In einer feuerfesten Schale entfacht man einen kleinen Brand (Papier, Pappe oder Holz). Wenn die Flammen deutlich zu beobachten sind, spritzt man kontrolliert Wasser in den Brandherd, so dass der Brand gelöscht. Lehrer-/ Schülerversuch
(E) KOC CfL: Löschen einer Kerze mit einer Kupferwendel Methode: Abkühlung unter Entzündungstemperatur Vorbereitend stellt man eine Kupferdrahtwendel her, indem man den Draht von einem Ende aus etwa 20-mal um den Glasstab wickelt. Man lässt am Ende ein mindestens noch 5 cm langes gerades Drahtstück zum Anfassen stehen. Anschließend nimmt man die Wendel vom Glasstab ab und zieht sie noch etwas auseinander. Durchführung: Die Kupferwendel wird waagerecht von oben in die Kerzenflamme bis zur Spitze des Dochtes bewegt. Nach dem Erlöschen der Flamme wartet man mindestens noch 10 sec und hebt dann die Kupferwendel wieder an. Lehrer-/ Schülerversuch
(E) KOC CfL: Erhitzen von Wasser in einer Papier-Form Feuerresistenz durch kühlende Wirkung von Wasser Ein quadratisches Blatt Papier wird wie im Versuchsaufbau beschrieben zu einem Becher gefaltet, zu einem Drittel mit Wasser gefüllt, das Thermometer wird hinein gestellt. Den Papierbecher hält man über die brennende Kerze. Als Alternativ: Muffin-Backformen aus Papier Lehrer-/ Schülerversuch
(E) KOC CfL: Löschversuch eines Benzinbrandes Fatale Folgen beim Einsatz des falschen Lösungsmittels Nachdem man in die Porzellanschale einige Milliliter Feuerzeugbenzin gegeben hat, stellt man diese in die große Kristallisierschale und entzündet das Benzin. Nun wird versucht, den Brand mit Wasser aus der Spritzflasche zu löschen. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Benzin (Sdb.: 50-70 °C)
(E) KOC CfL: Löschversuch eines Magnesiumbrandes mit Wasser Fatale Folgen beim Einsatz des falschen Lösungsmittels Der Dreifuß mit Keramiknetz wird auf die feuerfeste Unterlage gestellt. Man entzündet einen in vier Teile zerkleinerten Magnesiumanspitzer auf dem Netz mit der entleuchteten Flamme des Brenners. Wenn das Magnesium brennt, versucht man, es mit fein verstäubtem Wasser aus der Sprühflasche zu löschen. Dazu wird der Brand vorsichtig aus ca. 30 cm besprüht. Nach 10-15 sec besprüht man das brennende Metall erneut mit Wasser. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Magnesium (Band, Stücke)
(E) KOC CfL: Kontrollierte Reaktion von Magnesium mit Wasser In diesem Versuch können die SuS eine einfache Reduktion mitverfolgen. Zunächst füllt man mit Hilfe der Pipette etwa 2 cm hoch Wasser in das Reagenzglas und gibt einige Siedesteinchen dazu. Dann wird eine Magnesiumband-Spirale, die durch Aufwickeln des Magnesiumbandes auf den Glasstab hergestellt wurde, so in das Reagenzglas geschoben, dass ihr Abstand zur Wasseroberfläche etwa 3 cm beträgt. Das Reagenzglas wird über der feuerfesten Unterlage schräg in ein Stativ eingespannt, (Klemme nahe an der Öffnung), Anschließend verschließt man das Glas mit einem durchbohrten Stopfen mit Glasrohr, das in der Spitze etwas Eisen- oder Kupferwolle als Rückschlagsicherung trägt. Das Magnesiumband wird von außen erst langsam, dann kräftig erhitzt. Sobald eine Reaktion einsetzt, erhitzt man das Wasser bis zum Sieden und hält es so auf Temperatur, dass es durchgängig siedet. Nun wird der brennende Holzspan an die Öffnung des Glases gehalten. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Magnesium (Band, Stücke), Wasserstoff (freies Gas)
(E) KOC CfL: Verbrennen von Wasserstoff Wasserstoffportion in Reaktion mit Luft-Sauerstoff Man spannt den Standzylinder mit der Öffnung nach unten so in ein Stativ ein, dass zwischen Tischplatte und Öffnung genügend Platz ist, um die Kerze mit Hilfe des Drahtes ungehindert einschieben zu können. Der Schlauch wird bis zum Boden des Zylinders geführt. Nun leitet man Wasserstoff ein. Während des Füllens wird der Schlauch langsam aus dem Zylinder herausgezogen. Ist der Zylinder mit Wasserstoff befüllt, wird nun die Kerze angezündet und zügig in den Standzylinder eingeführt. Um den Effekt zu verdeutlichen, kann die Kerze mehrfach langsam heraus und zügig wieder hineingeführt werden. Es wird empfohlen, den Versuch zweimal hintereinander durchzuführen, um so ein gezieltes Beobachten zu ermöglichen. Lehrerversuch Wasserstoff (Druckgas)

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