Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Endotherme und exotherme Reaktionen | Entwässerung und Neubildung von Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat | Ein Rggl. mit Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat wird gemäß Anleitung über der Gasbrennerflamme so lange stark erhitzt, bis es vollständig zu weißem Pulver und Kondensat durchreagiert hat. Man stellt anschließend ein Thermometer in das erkaltete wasserfreie Kupfer(II)-sulfat und gibt unter Temperaturkontrolle 3 Tropfen demin. Wasser hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei) |
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Instant-Verseifung nach Koch | Speiseöl wird Rollrandglas verseift | Im Rollrandglas bedeckt man sechs Natriumhydroxid-Plätzchen mit (destilliertem) Wasser. Man überschichtet mit der doppelten Menge Pflanzenöl. Zur Lösungsvermittlung gibt man noch ca. so viel Ethanol wie die wässrige Phase hinzu. Das Rollrandgläschen wird verschlossen und die Reaktion durch Hin- und Herschwenken gestartet. Nach Abschluss der Reaktion wird eine Spatelspitze der Seife in ein Reagenzglas gespült und der Schaumtest gemacht werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt) |
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Polyester aus Rizinusöl und Zitonensäure | Herstellung eines weich- bis zähelastischen Harzes | Gemäß Anleitung wird in einem Becherglas Zitronensäure mit etwa der doppelten Portion Rizinusöl vermischt und über dem Gasbrenner unter Temperaturkontrolle stark erhitzt (240 Grad C sollten nicht überschritten werden). Nach 10 min Reaktionszeit beendet man die Erhitzung und lässt abkühlen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Citronensäure-Monohydrat |
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Wasserlösliche und -unlösliche Bestandteile der Stärke | Unterscheidung Amylose und Amylopektin | Reagenzglasversuch: Man gibt gemäß Anleitung Speisestärke zu etwas Wasser, erwärmt diese Aufschlämmung unter Rühren 5min lang im heißen Wasserbad und filtriert anschließend ab. Dem Filtrat wird nach dem Abkühlen Lugol'sche Lösung zugetropft. Das angefärbte Filtrat wird noch einmal erwärmt und wieder abgekühlt. Variante: vergleichende Untersuchungen in Bezug auf das Amylose-/Amylopektin-Verhältnis werden als Reagenzglasversuche mit unterschiedlichen Reis-, Mais- bzw. Getreidemehlen gemäß Anleitung vorgenommen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Iod |
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Polyester auf der Basis von Sorbit | Sauer katalysierte Veresterung | Reagenzglasversuche: Man mischt gemäß Anleitung Sorbit mit Phthalsäureanhydrid bzw. Sorbit mit Zitronensäure. Die Rggl. werden mit einem Pfropf aus gerolltem Filterpapier wie beschrieben verschlossen. Man erhitzt im Ölbad 20 Minuten lang auf 200 Grad C. Man beobachtet das Aufschäumen im zweiten Ansatz und vergleicht nach dem Erkalten die entstandenen Harzmassen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phthalsäureanhydrid, Citronensäure-Monohydrat |
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Gewinnung von Stärke aus Mais oder Kartoffeln | Ausschlämmen und Abpressen | Vorbereitend wird wie angegeben eine Lugol'sche Lösung angesetzt. A) Maiskörner werden wie beschrieben zu Brei zerkleinert, den man mit Wasser aufnimmt. Man presst durch ein Tuch ab und trennt die Stärke durch Zentrifugieren oder 1-stündiges Stehenlassen und Dekantieren ab. Den gewonnenen Rückstand behandelt man in gleicher Weise noch einmal. B) Gemäß Anleitung wird eine große Kartoffel zu Brei zerrieben, dieser wird mit Wasser aufgenommen und durch ein Tuch abgepresst. Den Presskuchen behandelt man noch zweimal in gleicher Weise. Die so gewonnene Stärkesuspension lässt man sedimentieren. Danach wird dekantiert, dann zweimal gewaschen und jeweils dekantiert. Die Stärke wird mikroskopisch betrachtet und mit Lugol'scher Lösung angefärbt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Iod |
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Herstellung von Polymilchsäure mittels Katalysator | Zinn(II)-chlorid als Lewis-Säure | Reagenzglasversuch: Gemäß Anleitung gibt man zur Milchsäure einige Kristalle Zinn(II)-chlorid und erhitzt die Lösung wie beschrieben über der Gasbrennerflamme. Wenn sich das Produkt orangebraun verfärbt, gießt man es zum Auskühlen und Erhärten in ein Wägeschälchen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Milchsäure (ca. 90 %ig), Zinn(II)-chlorid (wasserfrei) |
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Ligninsulfonate als Fließverbesserer für Zement | Abfallprodukte der Zellstoffgewinnung als Bau-Hilfsstoffe | Gemäß Anleitung bereitet man aus Sand Zement und Wasser einen zähflüssigen, glatt gerührten Mörtel, verteilt die Masse auf zwei Bechergläser und gibt der einen Portion wie angegeben Ligninsulfonsäure zu. Zum Vergleich des Fließverhaltens gießt man die Massen jeweils auf eine schrägstehende Platte aus. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zement |
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Viskositäten wässriger Lösungen von Galactomannanen | Abhängigkeit von der Konzentration | Man stellt gemäß Anleitung 3 unterschiedlich konzentrierte Lösungen von Galactomannanen durch klumpenfreies Einrühren in Wasser her. Eine Lösung von Johannisbrotkernmehl wird durch Erhitzen einer entsprechenden Suspension auf 80-90 Grad C zubereitet. Man vergleicht die unterschiedlichen Viskositäten. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Unterscheidung von Carubin und Guaran | Gelbildungsprobe mit Xanthan | Vorbereitend wird gemäß Anleitung eine Xanthan-Lösung hergestellt. Reagenzglasversuche: Eine Johannisbrotkernmehl-Lösung und eine Guarmehl-Lösung werden jeweils mit der gleichen Menge Xanthan-Lösung versetzt. Man verschließt das Rggl. Und schüttelt 30 Sekunden lang. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Slime mit Titanverbindungen | Wirkung organischer Titan(IV)-Komplexe | Vorbereitend wird eine 1%ige Guarmehl-Lösung hergestellt. Diese versetzt man unter kräftigem Rühren gemäß Anleitung mit der Organo-Titan(IV)-Komplex-Lösung und färbt mit Lebensmittelfarbe ein. | Lehrer-/ Schülerversuch | 2-Propanol, Titandiisopropoxid Bis(acetylacetonat) (Lsg., 75%ig in 2-Propanol) |
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Herstellung von Folien aus Chitosan | Filmbildende Eigenschaft eines Makromoleküls | Unter ständigem Rühren und leichter Erwärmung löst man gemäß Anleitung Chitosan in Essigsäure auf. Die viskose Lösung gießt man auf eine Kunststoffplatte aus und lässt das Lösemittel über Nacht im Abzug verdunsten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (w=____% (10-25%)) |
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Herstellung von Chitosan aus Chitin | Stickstoffbestimmung im Chitosan | Chitinflocken werden im Zweihals-Rundkolben gemäß Anleitung mit Wasser zum Quellen gebracht. Anschließend setzt man die Natronlauge hinzu, verdrängt die Luft im Kolben mit Stickstoff und verschließt den Kolben wie angegeben luftdicht. Dann kocht man unter Rückfluss eine Stunde lang, lässt abkühlen, setzt die angegebene Menge Wasser hinzu und lässt über Nacht im Abzug stehen. Dann wird mittels Büchnertrichter abgesaugt, gewaschen und wie beschrieben getrocknet. Zur Stickstoffbestimmung im trockenen Chitosan, löst man dieses gemäß Anleitung in Essigsäure, säuert mit Salzsäure weiter an und gibt zügig die vorbereitete Natriumnitrit-Lösung hinzu. Das sich bildende Gas wird pneumatisch im Messzylinder aufgefangen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (konz. w= 32%), Natriumnitrit, Salzsäure (konz. (w: >25%)), Essigsäure (w=____% (10-25%)) |
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Komplexierungseigenschaften von Chitosan | Bindung von Kupferionen, Eignung von Chitosan zur Schwermetallentfernung | Gemäß Anleitung wird eine Chromatographiesäule mit Chitosanflocken und Wasser befüllt. Nach dem Ablaufen des nach dem Quellen überschüssigen Wassers gibt man die Portion Kupfer(II)-Lösung wie angegeben auf, fängt das tropfende Eluat auf und spült mit Wasser nach. Mittels Schwefelsäure werden die Kupferionen danach aus der Säule ausgewaschen. Zur Bestimmung des Restkupfergehaltes im Eluat bereitet man die Probe gemäß Anleitung durch Zugabe von Natriumacetat-Lösung als Puffer und Chromazurol-Lösung als Indikator auf und titriert mit EDTA-Lösung bis zum Farbumschlag. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Schwefelsäure (konz. w: >15%), Chromazurol S |
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Nachweis der Inhomogenität des Mikrowellenfeldes | Differenzierte Schwärzung von Thermofax-Papier | Man fertigt vorbereitend gemäß Anleitung 2 Styroporplatten an. Im ersten Versuch legt man die Platte auf den Drehteller, darauf ein befeuchtetes Papiertuch und darauf wie beschrieben das Thermofax-Papier. Man schließt die Tür des Mikrowellenofens und schaltet das Gerät bis zur beginnenden Schwärzung des Papiers. Danach entfernt man den Drehteller und wiederholt den Versuch gemäß Anleitung. Die Schwärzungsmuster auf dem Papier werden verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Herstellung eines AST-Elements | Ein Aktivkohle-Suszeptor-Tiegel für die Mikrowelle | Ein feuerfester Mörtel wird mit Wasser zu einem Brei homogen angemischt und in einen kleinen Blumentopf gegeben. In die Mitte des Mörtels formt man mittels eines Porzellantiegels wie beschrieben ein Mulde. Der Blumentopf mit dem ausgehärteten Mörtel wird über Nacht bei 100 Grad C im Trockenschrank getrocknet. Man befüllt mit etwas gekörnter Aktivkohle und setzt einen kleinen Porzellantiegel so ein, dass er unten und an den Seiten vollständig von Aktivkohle umgeben ist. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zement |
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Metallkörper und Metalloberflächen in der Mikrowelle | Verhalten von CD, Glühbirne, Stahlwolle und Wunderkerze in der Mikrowelle | A) Eine CD wird mit der nicht bedruckten Seite nach oben mittig in den Ofen gelegt. Reaktionszeit 5 sec bei max. Leistung (700 W). B) Mit der Fassung nach unten stellt man eine Glühbirne in ein Becherglas und dieses mittig in den Ofen. Reaktionszeit 10 sec bei max. Leistung (700 W). C) Ein Büschel Stahlwolle wird in einer Porzellanschale mittig in den Ofen platziert. Reaktionszeit 5 sec bei max. Leistung (700 W). D) Eine Wunderkerze, deren Draht zu einem Standfuß gebogen wurde, wird mittig in den Ofen gestellt. Reaktionszeit 1min bei max. Leistung (700 W). | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Darstellung von Legierungen | Gelbmessing und Glockenbronze aus der Mikrowelle | A) Gemäß Anleitung werden Kupfer- und Zinkpulver gemischt und in das AST-Element eingebracht. Man überdeckt mit Aktivkohle und Ofenmörtel. Man glüht bei 700 W ca. 10min lang. Wie beschrieben wird die Abdeckung entfernt und die Legierung auf eine feuerfeste Unterlage ausgegossen. B) In gleichem Verfahren bringt man die gegebenen Portionen Kupfer und Zinn im AST-Element zum Legieren. Es wird bei 700 W 6min lang geglüht. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Darstellung von Kupfer aus Kupferoxid | Reduktion mittels Aktivkohle in der Mikrowelle | Kupfer(II)-oxid und gekörnte Aktivkohle werden gemäß Anleitung gemischt und in den Porzellantiegel im AST-Element eingebracht. Man deckt mit Ofenmörtel ab, platziert das Element mittig in die Mikrowelle und glüht 10min lang bei 700 W. Der Inhalt des Porzellantiegels wird auf eine feuerfeste Unterlage entleert. Man gibt den noch heißen Kupferregulus in Ethanol. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke), Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt) |
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Herstellung und Färbung einer Glasmischung | Bleifreie Gläser aus der Mikrowelle | Vorbereitend wird die Glasmischung gemäß Rezeptur und Anleitung im Mörser sorgfältig gemischt. Man gibt von der Glasmischung und dem gewählten farbgebenden Metalloxid wie beschrieben in das AST-Element, deckt mit Ofenmörtel ab und glüht 8-10 Minuten lang bei 700 W. Die Glasschmelze wird dann zügig auf eine feuerfeste Unterlage zu mehreren Perlen ausgegossen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat (wasserfrei), Cobalt(III)-oxid, Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei) |
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