Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Ionenwanderung in der Petrischale | Kupfer- und Permanganat-Ionen in Gelschicht | Gemäß Anleitung bereitet man aus Agar-Agar, Kaliumnitrat und Wasser ein Gel, das in eine Petrischale gegossen wird. Wie beschrieben werden zwei Löcher in die Gelschicht gestanzt und an beiden Seiten der Schale zwei gelfreie Streifen. In diese gießt man etwas Kaliumnitrat-Lösung und legt jeweils eine Graphitelektrode hinein. In die beiden Löcher in der Mitte wird etwas Kupfersulfat-Lösung bzw. etwas Kaliumpermanganat-Lösung hineingetropft. Dann legt man eine 25V- -Gleichspannung an die beiden Elektroden und projeziert den Ablauf des Experiments mittels OHP. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat-Lösung 0,1N (Maßlösung, c=0,1N), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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Magnesium reagiert mit Kohlenstoffdioxid | Gaseinleitung aus dem Gasdruck-Korkenzieher | In ein schwer schmelzbares Rggl. mit Magnesiumpulver wird gemäß Anleitung Kohlenstoffdioxid aus dem Gasdruck-Korkenzieher vorsichtig eingeleitet, während das Rggl. mit dem Gasbrenner stark erhitzt wird. Wenn die Reaktion anspringt, dosiert man ständig weiteres Kohlenstoffdioxid hinzu, bis das Glühen abklingt. Das heiße Rggl. wird auf eine feuerfeste Unterlage zum Auskühlen abgelegt. Das entstandene Magnesiumoxid wird in einem weiteren Rggl. in etwas Wasser aufgenommen, die Lösung dann mit Universalindikator geprüft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium (Pulver, nicht stabilisiert) |
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Reaktion von Lithium und Natrium mit Wasser | OHP-Projektion in der Petrischale | Gemäß Anleitung werden zwei große Petrischalen mit Wasser befüllt, dem einige Tropfen Spülmittel und Phenolphthalein-Lösung zugesetzt wird. Vom Lithium und vom Natrium wird wie angegeben jeweils ein knapp erbsengroßes Stück zurecht geschnitten, entrindet und abgetupft. Man gibt dieses mit der Pinzette auf die Wasseroberfläche und lässt es unter OHP-Projektion durchreagieren. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl), Lithium (in Paraffinöl), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)) |
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Synthese und Elektrolyse von Zinkiodid | Zink/Iod-Zelle als galvanisches Element | A In einem Becherglas wird gemäß Anleitung etwas klein geriebenes Iod in Wasser und Ethanol gelöst. Man setzt Zinkpulver hinzu und verrührt, bis die Lösung farblos geworden ist. B Man filtriert die Lösung und gibt sie in eine Petrischale, die in der Mitte durch einen Filterpapierstreifen (Ionenbrücke) geteilt ist. Auf beiden Seiten werden Elektroden in die Lösung gelegt. Mit einer geeigneten Batterie wird wie angegeben eine Gleichspannung angelegt und der Ladevorgang gestartet. C Nach einigen Minuten tauscht man die Gleichspannungsquelle gegen einen Verbraucher ( Motor .. LED) aus. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Iod, Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Zinkbaum in der Petrischale | Elektrochemische Metallabscheidung | Eine Petrischale wird mit Zinkiodid-Lösung gefüllt. Zwei Büroklammern werden wie beschrieben aufgebogen und als Elektroden links und rechts in die Lösung gebracht, wobei deren zwei Enden gemäß Anleitung und Skizze mit einer 4,5V-Fachbatterie verbunden werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkiodid, Iod |
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Wasserzersetzung mit Medizintechnik | Getrenntes Auffangen von Wasserstoff und Sauerstoff | Gemäß Beschreibung und Skizze wird die Zersetzungsapparatur zusammengestellt: Zwei Kanülen werden durch Abschneiden der Spitzen entschärft und leicht gewickelt, so dass sie als Elektroden dienen können (alternativ: Platindraht). Aus zwei 20ml-Spritzen werden die Stempel entfernt. Eine weitere Spritze wird zur Gasentnahme bereitgehalten. Das Elektrolysegefäß wird wie angegeben mit angesäuertem Wasser gefüllt. Man stellt die Zersetzungsapparatur hinein und legt an die Elektroden mit Netzteil oder 9V-Batterie eine Gleichspannung an. Die bei der Elektrolyse gesammelten Gase werden einzeln in die dritte Spritze und dann in ein Rggl. überführt. Man macht mit Wasserstoff eine Knallgasprobe und mit Sauerstoff eine Glimmspanprobe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas) |
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Dichtebestimmung von Kohlenstoffdioxid | Gasportion in der 50ml-Spritze / Vergleich mit der Dichte der Luft | A Wie beschrieben wird eine 50ml-Spritze, in der man ein Vakuum aufgezogen und dieses mit einem Nagel gesichert hat, auf der Dezimalwaage gewogen. Eine zweite Wägung erfolgt, wenn man anstelle des Vakuums Kohlenstoffdioxid aufgezogen hat. B Man presst Kohlendioxid aus der 50ml-Spritze langsam in ein Becherglas, in dem ein Teelicht brennt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Reaktion von Magnesium mit Salzsäure | Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration | Gemäß Anleitung montiert man 3 Spritzen (davon mindestens 1 mit 30ml Volumen) über einen Dreiwegehahn zusammen. Man bringt in drei Ansätzen nacheinander wie beschrieben Magnesiumband mit Salzsäure jeweils anderer Konzentration zur Reaktion und bestimmt das sich bildende Gasvolumen in gegebenen Zeitabständen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Wasserstoff (freies Gas) |
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Hofmann'scher Wasserzersetzungsapparat (Microscale) | Wasserstoff und Sauerstoff auffangen und nachweisen | Man präpariert wie angegeben zwei 30ml-Spritzen ohne Stempel mit jeweils einer Rouladennadel aus Stahl, die als Elektroden dient. Beide Spritzen stellt man nebeneinander in einen Behälter mit Natriumcarbonat-Lösung. An die beiden Stahlelektroden wird mittels 4,5V- oder 9V-Batterie, Kabelln und Krokodilklemmen eine Gleichspannung angelegt. Die Elektrolyse des Wassers lässt man laufen, bis sich die kathodenseitige Spritze gut und die anodenseitige entsprechend gefüllt hat. Wie beschrieben wird mit der Kathodenportion eine Knallgasprobe und mit der Anodenportion eine Glimmspanprobe durchgeführt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas), Natriumcarbonat-Decahydrat |
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Diffusion von Chlorwasserstoff und Ammoniak in Alginatbällchen | Indikator-Umfärbungen bei S-B-Reaktionen | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her, die auf drei Bechergläser verteilt wird. In drei weiteren Bechergläsern vermischt man wie beschrieben die Natriumalginat-Lösung mit den verschiedenen Indikatorlösungen. Zur Herstellung der Alginat-Bällchen tropft man langsam mittels Pipette die drei Mischungen jeweils in eine der drei Calciumchlorid-Lösungen. Die Bällchen werden mit feinem Sieb getrennt und mit Wasser gewaschen. Gemäß Verteilungsplan überführt man die Alginat-Bällchen in die beiden segmentierten Petrischalen. In das leere Segment der ersten Schale gibt man 1ml Konz. Salzsäure, in das leere Sedimnt bei Petrischale II 1ml konz. Ammoniak-Lösung. Die Petrischalen werden abgedeckt und die Farbreaktionen werden beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (konz. (w: >25%)), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol), Calciumchlorid-Dihydrat |
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Energie aus Zuckerrüben | Herstellung von "Biowasserstoff" | In einem Schraubdeckelglas vermengt man gemäß Anleitung getrocknete Zuckerrübenschnitzel mit Gartenerde und Kalk (1:1:1). Dieser "Bioreaktor" wird mittels Schlauchleitung über einen Dreiwegehahn mit einer 50ml-Spritze und mit einer Brennstoffzelle verbunden. Man lässt die Reaktion bei Raumtemperatur 36 Std. lang laufen (alternativ: im Wärmebad oder -schrank 45 °C 18 Std. lang) und fängt die entstehenden Gase in der Spritze auf. Mit der zweiten Gasportion (die erste wird verworfen) führt man eine gaschromatische Analyse durch und leitet sie und die Brennstoffzelle. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas) |
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Wettlauf von Gasen | Unterschiedliche Diffusionsgeschwindigkeit von Chlorwasserstoff und Ammoniak | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. Man vermischt wie beschrieben die Natriumalginat-Lösung mit Universalindikator-Lösung. Zur Herstellung der Alginat-Bällchen tropft man langsam mittels Pipette diese Mischung in die Calciumchlorid-Lösung. Die Bällchen werden mit feinem Sieb getrennt und mit Wasser gewaschen. Ein Glasrohr wird gemäß Beschreibung mit den grünlichen Alginatbällchen in einer langen Reihe angeordnet befüllt. Man bringt einen mit Konz. Salzsäure getränkten Wattebausch in die eine Öffnung und einen mit konz. Ammoniak-Lösung getränkten in die andere Öffnung des Glasrohres ein. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Calciumchlorid-Dihydrat, Salzsäure (rauchend (w= 37%)), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol) |
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Die Redoxreaktion von Nitrat- mit Iodid-Ionen | Farbiger Iod-Stärke-Komplex entsteht in Alginat-Bällchen. | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. Man gibt in die Natriumalginat-Lösung eine wie beschrieben zubereitete Lösung von Stärke, Natriumnitrat und Kaliumiodid. Zur Herstellung der Alginat-Bällchen tropft man langsam mittels Pipette diese Mischung in die Calciumchlorid-Lösung. Die entstehenden Bällchen werden mit feinem Sieb getrennt, mit Wasser gewaschen und in eine Kammer einer zweigeteilten Petrischale mit Deckel gegeben. In die andere Kammer gibt man wenig konz. Salzsäure. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumchlorid-Dihydrat, Natriumnitrat, Salzsäure (rauchend (w= 37%)) |
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Ammoniaknachweis | Freisetzung von Ammoniak mit einer starken Base | Reagenzglasversuch: Man gibt zu etwas Ammoniumchlorid wie angegeben ein Plätzchen Natriumhydroxid. Ein Wattebausch der mit verd. Kupfersulfat-Lösung getränkt wurde, wird sofort in die Öffnung des Rggl. gegeben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid, Natriumhydroxid (Plätzchen), Ammoniak (freies Gas), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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Nachweis von Carbonaten | Kohlenstoffdioxidnachweis mit Kalkwasser | Gemäß Beschreibung wird in drei Varianten Kohlenstoffdioxid aus Carbonaten und aus Brausetabletten freigesetzt. Das Gas wird wie beschrieben in Kalkwasser eingeleitet bzw. in Kontakt gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Knallgas in der kleinen Ampullenflasche | Elektrochemische Wasserzersetzung | Gemäß Anleitung und Skizze wird die Ampullenflasche mit Natriumsulfat- oder -Carbonat-Lösung befüllt. Man setzt den Stopfen mit den Kanülen-Elektroden auf und montiert die kleine Ampullenflasche mit der Öffnung nach unten auf eine größere Ampullenflasche und klemmt wie beschrieben die Gleichspannungsquelle an. Man elektrolysiert mit 4,5V oder 9V bis das entstandene Knallgas die Lösung nach unten verdrängt hat. Dann hält man die kleine Ampullenflasche mit dem Knallgas an die Seite einer Teelichtflamme. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas) |
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Diffusion von Kohlenstoffdioxid und Schwefeldioxid | Farbreaktionen in Alginatbällchen | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. Man vermischt wie beschrieben die Natriumalginat-Lösung mit Universalindikator-Lösung. Zur Herstellung der Alginat-Bällchen tropft man langsam mittels Pipette diese Mischung in die Calciumchlorid-Lösung. Die entstehenden Bällchen werden mit feinem Sieb getrennt, mit Wasser gewaschen und in 2 Rollrandgläschen gegeben. Gemäß Beschreibung entwickelt man in Erlenmeyerkolben Kohlenstoffdioxid aus einer Brausetablette in Wasser und Schwefeldioxid aus Natriumsulfit und verd. Schwefelsäure. Diese Gase gießt man jeweils auf eine Portion der Indikator-Alginat-Bällchen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefeldioxid (freies Gas), Natriumsulfit-Heptahydrat, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Calciumchlorid-Dihydrat, Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol) |
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Die Oxidationsstufen des Mangans | Farbreaktionen in Alginat-Bällchen | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. Man gibt in die Natriumalginat-Lösung eine Kaliumpermanganat-Lösung. Zur Herstellung der violetten Alginat-Bällchen tropft man langsam mittels Pipette diese Lösung in die Calciumchlorid-Lösung. Die entstehenden Bällchen werden mit feinem Sieb getrennt und mit Wasser gewaschen. A) Einen Teil dieser Bällchen gibt man in eine segmentierte Petrischale. Um sie einer Schwefeldioxid-Atmosphäre auszusetzen, gibt man in ein anderes Segment Natriumsulfit-Lösung und einige Tropfen Schwefelsäure. Dann verschließt man die Schale. B) Einen anderen Teil der violetten Alginat-Bällchen gibt man in eine segmentierte Petrischale und setzt sie gemäß Anleitung für einen kurzen Zeitraum einer Ammoniak-Atmosphäre aus. Danach verfährt man wie bei A) und erzeugt wieder eine Schwefeldioxid-Atmosphäre. Dann deckt man die Schale zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat, Natriumhydrogensulfit-Lösung (wässrig, w=39%), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Schwefelsäure (konz. w: >15%), Calciumchlorid-Dihydrat |
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Flammenfärbung | Zwei besondere Methoden mit Alkali- und Erdalkalisalzen | Variante A: Man stellt auf einer Tüpfelplatte kleine Portionen der jeweiligen feinkristallinen Salze bereit. Man hält sie nahe an die Luftansaugöffnung des Gasbrenners. Ein ausgeglühtes Magnesiastäbchen wird schnell in das jeweilige Salz gedrückt, wobei kleine Salzpartikel aufgewirbelt und in den Flammengang gesaugt werden. Variante B: Gemäß Beschreibung zieht man auf eine 5ml-Spritze mit abgestumpfter Kanüle die jeweilige Salzlösung auf und spritzt sie zurück in das Vorratsgefäß. Dann zieht man Luft auf und presst diese mit kräftigem Druck in die rauschende Brennerflamme, wobei winzige Tröpfchen der anhaftenden Salzlösung in die Flamme kommen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Lithiumchlorid-Monohydrat, Natriumnitrat, Calciumnitrat-Tetrahydrat, Calciumchlorid-Dihydrat, Strontiumchlorid-Hexahydrat, Bariumnitrat |
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Entwicklung und Nachweis von Kohlendioxid | Arbeiten mit der 'Wellplate' | Gemäß Beschreibung baut man einen Zellkulturplatten-Gasentwickler. Ein passender Deckel wird wie angegeben mit einer Kanüle und einem Gasableitungsschlauch bestückt. Man entwickelt Kohlenstoffdioxid durch Reaktion von Wasser aus der aufgesetzten Spritze mit einem Viertelstück Brausetablette und leitet es in eine Kammer mit Kalkwasser und danach in eine Kammer mit Bromthymolblau-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch |
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