Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Ethindarstellung | Eigenschaften einer ungesättigten Kohlenwasserstoffverbindung | A In ein DURAN-Rggl. gibt man eine Spatelportion Calciumcarbid und etwas dest. Wasser. Man setzt gemäß Anleitung einen präparierten Stopfen auf. Das gasförmige Reaktionsprodukt wird nach ca. 30sec gemäß Beschreibung ausgeleitet und in einem DURAN-Rggl. in einer pneumatischen Wanne aufgefangen. Man nimmt das Gaseinleitungsrohr aus der Wanne. Das Rggl. mit dem Ethin wird verschlossen für die weiteren Untersuchungen bereit gestellt. B Man gibt einige Tropfen Kaliumpermanganat-Lsg. hinzu und schüttelt. Gemäß Anleitung testet man danach das Gas auf die Brennbarkeit. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Ethin (freies Gas), Calciumcarbid |
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Erdöllagerstätten | Modellversuch zur Veranschaulichung der Erdölförderung | Über einem weiten Reagenzglas ist ein Trichter mit verlängertem Auslauf montiert, der den Boden des Rggl. berührt. Man birngt gemäß Anleitung eine Grobsand-Schicht ein, durchfeuchtet sie mit Wasser, pipettiert dann 0,5 ml synth. Rohöl auf, überdeckt mit 3cm Grobsand, 1cm Lehm, den man festdrückt und noch einmal 1cm Grobsand. Dann wird der Trichter zur halben Höhe mit Wasser gefüllt. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Erdöl, künstlich |
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Cracken von Erdöl | Thermische Zerlegung von Paraffinöl | Gemäß Beschreibung wird aus einem Rundkolben, der einen guten Bodensatz Aktivkohle, aus einem aufgesetzten Tropftrichter mit Paraffinöl sowie zwei nachgeschalteten Rggl. mit Ansatz die Apparatur aufgebaut. In das erste Reagenzglas gibt man etwas Bromwasser, das zweite steht in einem mit Eis gefüllten Becherglas. Man erhitzt den Rundkolben gemäß Anleitung und tropft dann das Pataffinöl auf die heiße Aktivkohle. Nach vollständiger Reaktion des Bromwassers beendet man das Erhitzen. Dem Londensat im zweiten Rggl. tropft man etwas sodaalkalische Kaliumpermanganat-Lösung zu. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Bromwasser (verd. (w: 1-5%)), Kaliumpermanganat, Natriumcarbonat-Decahydrat |
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Elektrochromie - mittels Cyclovoltammetrie gemessen | Tetramethylphenylendiamin, Diphenylamin und Methylviologen im Vergleich | Eine Quarzküvette mit FTO-Platten wird gemäß Anleitung zur CV-Messung vorbereitet. Die erste Messung erfolgt mit einer 0,001-molaren Tetramethylphenylendiamin-Lösung in 0,5-molarer Schwefelsäure, die zweite mit einer 0,001-molaren Diphenylamin-Lösung in 4-molarer Schwefelsäure und die dritte mit einer 0,001-molaren Lösung von Methylviologendichlorid-hydrat in 0,1-molarer Natriumsulfat-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Schwefelsäure (Maßlösung c= 0,5 mol/L), Schwefelsäure (konz. w: >15%), Diphenylamin, N,N,N',N'-Tetramethyl-p-phenylendiamin, Methylviologendichlorid-Hydrat |
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Spiropyran im Zwei-Phasen-Gemisch | Photochemische Isomerisierung mit UV-Licht | Vorbereitend wird Spiropyran nach Angaben in Toluol gelöst. Diese Lösung wird in einem großen Schnappdeckelglas mit Ethylenglykol unterschichtet. Während die Ethylengykol-Phase mit Alufolie lichtgeschützt ist, bestrahlt man die Toluol-Phase gemäß Anleitung 30 min lang mit UV-Licht. Alle 5min wird der Ethylenglykol-Phase eine kleine Probe für die photometrische Bestimmung entnommen. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Spiropyran, Toluol, Ethylenglykol |
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Polykondensation (2) | Nylonherstellung | Gemäß Anleitung wird in ein Becherglas mit Wasser Hexamethylendiamin und Natriumhydroxid eingerührt. Man fügt einige Tropfen Phenolphthalein-Lösung hinzu. In einem Erlenmeyerkolben löst man die angegebene Menge Sebacinsäuredichlorid in Benzin auf und überschichtet mit dieser Lösung ohne Verwirbelungen den wässrigen Ansatz im Becherglas. Mit einer Pinzette wird die sich bildende haut an der Grenzfläche aufgenommen und mittels Glasstab kontinuierlich aufgewickelt. Dieser Faden wird in einer Brennspiritus-Wasser-Mischung gemäß Beschreibung gewaschen und im Trockenschrank getrocknet. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Hexamethylendiamin, Natriumhydroxid (Plätzchen), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Benzin (Sdb.: 100-140 °C), Sebacinsäuredichlorid, Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt) |
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Ausschütteln der Blattpigmente | Überführung in eine lipophile Petroletherphase | Ethanolische Extrakte, die man in Vorversuchen aus Blättern der Haselnuss bzw. Blutpflaume gewonnen hat, werden im Scheidetrichter gemäß Anleitung mit Wasser und mit Petrolether versetzt, kräftig geschüttelt und dann ruhig stehengelassen. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Petrolether (Sdb. 40-60 °C), Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Aufnahme eines Absorptionsspektrums | Arbeit mit dem Spektralphotometer | Gemäß Anleitung befüllt man eine Küvette mit der Petroletherphase aus dem Experiment "Ausschütteln der Blattpigmente" und eine weitere Küvette mit reinem Petrolether. Man bestimmt die Transmission in Abhängigkeit von der Wellenlänge. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Petrolether (Sdb. 40-60 °C) |
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Extraktion von Fetten und Ölen | Petrolether als Lösemittel / Arbeit mit dem Soxhlet-Aufsatz | Vorbereitend werden die gegebenen fetthaltigen Bohnen, Samen oder Nüsse in der Kaffeemühle zerkleinert und die Kokosraspeln im Trockenschrank wie angegeben getrocknet. A) Gemäß Anleitung versetzt man das Rohmaterial mit mit etwas Natriumsulfat und der gegebenen Menge Petrolether. Nach 20-minütigem Rühren und Schütteln filtriert man in einen Rundkolben ab und destilliert das Lösemittel im Ölbad bei 130 Grad C ab. B) Demonstrationsversuch Soxhlet-Extaktion Gemäß Anleitung befüllt man einen Rundkolben mit Petroletherr und einigen Siedesteinchen. Man gibt das Rohmaterial in die Extraktionshülse und deckt es mit etwas Glaswolle ab. Die Apparatur wird wie angegeben zusammengebaut. Man kocht unter Rückflusskühlung mindestens eine Stunde lang, entwässert das Extrakt mittles Calciumchlorid, trennt dieses wie beschrieben durch Absaugen ab. Danach wird das Lösemittel abdestilliert. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Benzin (Sdb.: 50-70 °C), Calciumchlorid (getrocknet) |
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Gewinnung von Zellstoff I | Holzaufschluss nach dem Acetosolv-Verfahren | A) Gewinnung von Zellstoff Holzspäne oder Strohpartikel werden 1 Std. lang gemäß Anleitung in einem Essigsäure-Salzsäure-Gemisch unter starkem Rühren und Rückflusskühlung im Ölbad erhitzt. Man kühlt im Wasserbad auf Raumtemperatur ab und trennt wie angegeben durch Filtration. Der Filterkuchen wird zweimal mit Essigsäure gewaschen und über Nacht im Vakuumexsikkator getrocknet. B)Die Hälfte des Zellstoffrohmaterials wird gemäß Anleitung in einer gleichteiligen Mischung aus Ammoniak und Wasserstoffperoxid 15min lang auf 70-80 Grad C erhitzt. Das Überschäumen unterdrückt man wie beschrieben durch Propanolzugabe. Nach dem Abfiltrieren der flüssigen Phase wäscht man den Filterkuchen zweimal mit Wasser und trocknet ihn im Exsikkator. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Essigsäure (w=____% (>90%)), Salzsäure (rauchend (w= 37%)), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), 2-Propanol, Kaliumhydroxid |
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Gewinnung von Zellstoff II | Holzaufschluss nach dem Ameisensäure-Peroxid-Verfahren | Die Ausgangsmaterialien (Holz, Kleintierstreu, Miscanthus oder Stroh) werden wie beschrieben gründlich zerkleinert. Die Aufschlusslösung wird aus Wasserstoffperoxid, Ameisensäure und Schwefelsäure (10:10:1) zubereitet und mit dem Pflanzenmaterial gemäß Anleitung 1 Std. lang im Rundkolben unter Rühren und Rückflusskühlung erhitzt. Danach trennt man im Abzug das noch heiße Gemisch durch Vakuumfiltration ab, wäscht zweimal mit dest. Wasser und trocknet das Material wie beschrieben. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Ameisensäure (konz. w=_____% (>80%)), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%) |
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Untersuchung von Thermopapier auf Bisphenol A | Bildung eines Azofarbstoffes | Vorbereitend wird gemäß Anleitung eine p-Nitroanilin-Lösung zubereitet. In einem Becherglas werden kleine Stückchen von Thermopapier in Natronlauge eingerührt. Man überführt einige ml der trüben Lösung (A) in ein Rggl. In einem zweiten Rggl. versetzt man gemäß Anleitung p-Nitroanilin-Lösung mit Natriumnitrit-Lösung bis Entfärbung eintritt. Von dieser Lösung gibt man wenig zum Inhalt A. Variante: Man gibt einenTropfen Natronlauge direkt aud das Thermopapier und nach 1 Min einen Tropfen aus Rggl. 2. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | 4-Nitroanilin, Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Natriumnitrit, Natronlauge (verd. w: <2%) |
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Nachweis von Chinin in einem Arzneimittel | Untersuchung von Medikament, von Chinarinde und von einem Getränk | Die Chinarinde wird wie beschrieben zerkleinert, mit Schwefelsäure aufgenommen und filtriert, das Medikament in Ethanol gelöst bzw. aufgeschlämmt. Gemäß Anleitung werden die Lösungen und das Getränk auf die DC-Platte aufgetragen und getrocknet. Man entwickelt die Platte im Fließmittel Ethylacetat/Aceton/Diethylamin (5:4:1). Dann besprüht man mit verd. Schwefelsäure und betrachtet im UV-Licht. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Aceton, Ethylacetat, Diethylamin |
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Elektrolytische Abscheidung von Polyanilin (PANI) auf ein FTO-Glas | Herstellung von organischem polyelektrochromem Material | Vorbereitend wird nach Angaben eine schwefelsaure Anilinlösung hergestellt. Man hängt gemäß Beschreibung ein FTO-Glas und eine Graphitfolie in das vorgesehene Plastikgefäß mit der Elektrolytlösung ein. Beide Elektrodenmaterialien wurden zuvor gründlich mit Aceton gespült. Man verschaltet die Elektroden mittels Krokodilklemmen, Kabeln und Gleichspannungsquelle in einen Stromkreis und lädt das System 90 sec lang mit 3 V. Danach wird das mit dem Emeraldin-Salz beschichtete FTO-Glas entnommen, in ein Wasserbad getaucht und auf einem saugfähigen Tuch getrocknet. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Aceton, Methanol, Anilin, Schwefelsäure (Maßlösung c= 0,5 mol/L) |
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Darstellung meso-substituierter Porphyrine nach ADLER | Reaktion von Pyrrol und verschiedenen Aldehyden zu purpurnen und blauvioletten Farbstoffen | Gemäß Anleitung wird ein Dreihals-Rundkolben mit der Propionsäure und dem Aldehyd befüllt und in eine Reflux-Apparatur eingebaut. Man bringt die Propionsäure-Lösung unter Rückflusskühlung zum Sieden, dosiert vorsichtig tropfenweise das Pyrrol mittels Spritze hinzu. Nach 30-minütigem Sieden der Mischung lässt man auf Raumtemperatur abkühlen, gibt wie beschrieben Methanol hinzu und kühlt anschließend im Eisbad. Nach der Kristallisation gewinnt man den Feststoff durch Filtration und wäscht ihn wie angegeben mit Methanol-Wasser-Gemisch. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Propionsäure, Pyrrol, Benzaldehyd, 4-Hydroxybenzaldehyd, Methanol, 2-Chlorbenzaldehyd |
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Elektrochromes Umfärben einer Emeraldin-Salzschicht in Schwefelsäure | Farbreaktion von Polyanilin auf FTO-Glas | Wie beschrieben und in der Skizze dargestellt befestigt man zwei mit Aceton gespülte Graphitfolien-Streifen und das mit Polyanilin beschichtete FTO-Glas in der flachen Plastikdose, die mit Schwefelsäure befüllt ist. Man verschaltet die Elektroden, wobei zunächst die Graphitfolie als Anode agiert, mittels Krokodilklemmen, Kabeln und Gleichspannungsquelle in einen Stromkreis und färbt die FTO-Platte durch Anlegen einer 1,2 V-Spannung von grün (Emeraldin-Salz) über gelb auf farblos um. Dann schaltet man die FTO-Platte als Anode und elektrolysiert noch einmal mit 1,2 V, bis die Platte nach Gelb- und Grünfärbung einen blau/ violetten Farbton (Pemigranilin-Salz) zeigt. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Aceton |
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Farbstoffbasierte Solarzelle | meso-Tetra(para-Hydroxy)Phenylporphyrin-Lösung im Sonnenlicht | Das leitfähige FTO-Glas aus dem Solarzellen-Kit wird für 24 h in die Lösung von mT(p-OH)PP in Aceton eingelegt. Anschließend wird mit Aceton gespült. Man baut die Zelle gemäß Anleitung zusammen und verklebt sie unter Einsatz eines Heizstempels. Durch Injizieren der ElektrolytLösung stellt man die Solarzelle fertig. Man testet ihre Funktion auf dem OHP. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Aceton, Acetonitril |
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Fluoreszenz von Porphyrinen | Eigenschaftsunterschiede bei mTPP, mT(o-Cl)PP und mT(p-OH)PP | Man löst in Rggl. gemäß Anleitung meso-Tetraphenylporphyrin, meso-Tetra(o-Chlor)phenylporphyrin in wenig Dichlormethan und meso-Tetra(p-Hydroxy)phenylporphyrin in etwas Aceton. Man schüttelt jeweils gut durch und betrachtet die drei Proben im abgedunkelten Raum im UV-Licht. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Dichlormethan, Aceton |
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Azokupplung auf Papier | Entwicklung von "Geheimtinte" mit diazotierter Sulfanilsäure | Gemäß Anleitung bereitet man zunächst den Entwickler für die Geheimtinten vor: In 2 Rggl. löst man Sulfanilsäure in Natronlauge bzw. Natriumnitrit in Wasser. Man vereinigt die beiden Lösungen und stellt sie in Eiswasser. Nach 15 min gibt man eiswassergekühlte Salzsäure tropfenweise zur Reagenzlösung. Dann stellt man wie beschrieben eine Lösung von 8-Amino-2-naphthalinsulfonsäure in Natronlauge in einem eisbadgekühlten Gefäß her und bringt mit dieser Lösung einen Schriftzug auf Papier. Alternativ löst man ß-Naphthol wie angegeben in Natronlauge und nutzt diese Lösung als Geheimtinte. Durch Aufsprühen der Entwicklerlösung wird die Schrift sichtbar gemacht. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Sulfanilsäure, Natronlauge (w=____% (>5%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Natriumnitrit, 2-Naphthol, 8-Amino-2-naphthalinsulfonsäure |
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Herstellung von Cyclohexen | Eliminierungsreaktion am Cyclohexanol | Gemäß Anleitung wird ein Dreihalskolben mit konz. Phosphorsäure und Paraffinöl befüllt und auf eine Innentemperatur von 200 °C hochgeheizt. Nach dem Zutropfen von Cyclohexanol fängt man das Destillat in einem eisgekühlten Kolben auf. Die organische Phase wird anschließend abgetrennt und mit Calciumchlorid getrocknet, am Ende filtriert. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Cyclohexanol, Calciumchlorid (getrocknet), ortho-Phosphorsäure (ca. 85 %ig), Cyclohexen |
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