Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Hydrolyse von Maltose | Wirkung von konz. Salzsäure bzw. Amylase/ Pankreasenzym | Gemäß Anleitung wird eine Maltose-Lösung mit konz. Salzsäure gekocht. Anschließend wird nach dem Abkühlen mittels Natriumcarbonat auf einen pH-Wert 6..9 eingestellt. Alternativ wird die Maltose-Lösung wie beschrieben mit Amylase oder einem Pankreas-Enzymextrakt auf 40 °C erwärmt. Mit dem jeweiligen Hydrolysat macht man die SELIWANOW-Probe durch Hinzufügen einer salzsauren Resorcin-Lösung. Eine weitere Portion des jeweiligen Hydrolysats wird mit GOD-Teststäbchen untersucht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (w=____% (10-25%)), Natriumcarbonat-Decahydrat, Resorcin, a-Amylase, Pankreatin |
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Bioluminiszenz bei Leuchtkrebsen | Oxidation von Luciferin | In einer angefeuchteten Reibeschale zerreibt man im abgedunkelten Raum einige getrocknete Leuchtkrebse. Variante: Die Krebse werden völlig trocken verrieben. Von dem Pulver bringt man wenig in ein trockenes Rggl. Dann gibt man im abgedunkelten Raum einige Wassertropfen hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Denaturierung von Katalase aus Kartoffeln | Wirkung einer heißen Münze | Auf die Schnittfläche einer halbierten Kartoffel legt man eine Münze, die zuvor in der Gasbrennerflamme erhitzt wurde. Nach kurzer Zeit entfernt man die Münze und tropft Wasserstoffperoxid-Lösung auf die Schnittfläche. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Änderung der Reaktionsgeschwindigkeit | Calciumcarbonat-Salzsäure-Reaktion | Auf einer Digitalwaage wird in einem Erlenmeyerkolben gemäß Beschreibung Salzsäure mit Calciumcarbonat als Pulver oder als kleine Marmorstücke zur Reaktion gebracht. Nach Tarieren der Waage wird die Massenabnahme über die Zeit dokumentiert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Einfluss des Zerteilungsgrades auf die Reaktionsgeschwindigkeit | Calciumcarbonat-Salzsäure-Reaktion | In einer dreigeteilten Petrischale legt man jeweils die gleiche Menge an Calciumcarbonat vor - Marmorstück, Marmorgries, Kalkpulver. Zeitgleich bringt man in alle drei Kammern wie beschrieben die Salzsäure ein und misst die jeweiligen Reaktionszeiten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Reaktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von Temperatur und Konzentration | Magnesium-Salzsäure-Reaktion | A In 2 Rggl. lässt man wie angegeben Magnesiumband-Stücke mit Salzsäure reagieren - einmal bei Raumtemperatur einmal bei stark erhitzter Salzsäure. B In 2 Rggl. lässt man Magnesiumband-Stücke einmal mit 1-molarer und einmal mit 0,1-molarer Salzsäure reagieren. Die jeweiligen Reaktionszeiten werden ermittelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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Kohlenstoffdioxid - "Kohlensäure" - Gleichgewicht | Einfluss von Druck und Temperatur | A In eine große Luer-Lock-Spritze gibt man etwas Mineralwasser ('spritzig'), dem einige Tropfen pH-Indikator zugefügt wurden. Unter Schütteln zieht man wie beschrieben den Stempel etwas heraus und erzeugt Unterdruck. Dann presst man die Gasphase wieder zusammen. B Wie unter A beschrieben wird die Spritze befüllt. Man stellt sie gemäß Anleitung zunächst in ein Becherglas mit heißem Wasser, anschließend Eiswasser, wobei sie leicht hin und her bewegt wird. | Lehrer-/ Schülerversuch | Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol) |
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Phosphatpuffer als "Wunderwasser" | Ausbleibende Indikator-Umfärbung | Wie beschrieben stellt man durch quantitatives Mischen Na-hydrogenphosphat und Na-dihydrogenphosphat eine Pufferlösung pH7 bereit. Auf drei Rggl. verteilt setzt man gemäß Anleitung Salzsäure bzw. Natronlauge zu. Die Farbreaktionen einer vergleichbaren Vorgehensweise bei normalem Wasser wird gezeigt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol) |
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Essigsäure-Acetat-Puffer | Farbspiele bei Säure- bzw. Laugezugabe | Jeweils 1-molare Essigsäure- und Natriumacetat-Lösung werden bereitgestellt. Gemäß Anleitung befüllt man jeweils drei Rggl. 1) mit der Essigsäure, 2) mit der Na-acetat-Lösung und 3) mit einem gleichteiligen Gemisch beider Lösungen. Man tropft in alle Ansätze etwas Indikatorlösung. Dann wird wie angegeben jeweils das erste Rggl. jeder Serie mit Salzsäure und das dritte mit Natronlauge versetzt. Das zweite Rggl. dient jeweils zum Farbvergleich. Alternativ lässt sich das Experiment bei Nutzung von dreigeteilten Petrischalen als OHP-Präsentation gestalten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Thymolblau-Lösung 0,1% (0,1% in Ethanol) |
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"Schwarze Löcher" | Reaktion von Aluminium mit Zinn(II)-salz-Lösung | Vorbereitend entfernt man im Abzug die Lackschicht einer CD-ROM durch Tauchen in halbkonz. Salpetersäure. Auf die freigelegte Aluminiumschicht tropft man Zinn(II)-Chlorid-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Zinn(II)-chlorid-Dihydrat |
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Redoxreihe der Metalle | Reaktionen in Petrischalen bzw. Zellkulturplatten | In jeweils parallelen Ansätzen bringt man in Petrischale oder auf einer Zellkulturplatte ein Metall mit der Ionenlösung eines anderen Metalls in Kontakt, beginnend mit Eisennagel in Kupfersalz-Lösung und Kupferdrahtstück in Eisensalzlösung. Ebenso verfährt man mit den anderen Metallen/ Metallsalzlösungen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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Energieumsatz bei der Reaktion Zink // Kupfersulfat-Lösung | Exothermie einer Redoxreaktion | Man taucht gemäß Beschreibung ein Digitalthermometer mit 0,1°C-Teilung in eine Kupfer(II)-sulfat-Lösung. Dann setzt man das Zinkpulver hinzu und rührt ständig um. Dabei wird die Temperaturveränderung im 15 sec-Abstand über 5 min gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Zink (Pulver, nicht stabilisiert) |
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Spannungsreihe der Metalle | Arbeit auf der Zellkulturplatte | Gemäß Anleitung befüllt man fünf Kammern der Platte jeweils mit einer der metallsalz-Lösungen, die sechste in der Mitte mit Kaliumnitrat-Lösung. Durch Einlegen der Metallstreifen in die jeweilige Salzlösung bereitet man die Halbzellen vor. Von jeder Halbzelle führt ein mit Kaliumnitrat-Lösung getränktes Kerzendochtstück in die zentrale Kaliumnitrat-Mulde. Nun misst man mit einem Digitalmultimeter wie beschrieben die zwischen den fünf Halbzellen anliegenden Spannungen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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Spannungsreihe der Nichtmetalle | Redoxpotential-Messung mit Bromid und Iodid | Gemäß angegebenem Schema befüllt man drei Vertiefungen einer Zellkulturplatte mit Kaliumiodid-Lösung, mit Kaliumchlorid-Lösung und mit Bromwasser. Ein Dochtstück oder Filterpapierstreifen wird als Salzbrücke zwischen den Mulden eingelegt. Mittels Bleistiftminen als Grafitelektroden misst man mit einem Digitalmultimeter die Spannung zwischen der Brom- und der Iod-Halbzelle. | Lehrer-/ Schülerversuch | Bromwasser (verd. (w: 1-5%)) |
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Standardpotential bei Zink und bei Kupfer | Messung in einer dreiteiligen Petrischale | Die Kammern der Petrischale werden 1) mit 1-molarer Kupfersulfat-Lösung, 2) mit 1-molarer Zinksulfat-Lösung sowie 3) mit 1-molarer Salzsäure befüllt. Ein Stück Magnesiumband sorgt in der Salzsäure für stetige Wasserstoffentwicklung. Als Elektrode der Wasserstoffhalbzelle wird eine Platindraht, bei der Kupferhalbzelle ein Stück Kupferdraht und bei der Zinkhalbzelle ein Zinkdraht eingelegt. Mit Kaliumnitrat-Lösung getränkte Dochtstücke oder Filterpapierstreifen werden als Salzbrücke benutzt. Mit einem Digitalmultimeter misst man die jeweiligen Spannungen gegenüber der Wasserstoffelektrode. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Modellexperiment Lithiumbatterie | Elektrochemie mit Li/Cu-Zelle | Gemäß Beschreibung belegt man eine Kupferplatte mit einem Stück Filterpapier, das mit Kupfersulfat-Lösung getränkt wurde. Man schneidet eine 3mm-Scheibe von einer Lithiumstange, befreit diese mittels Papiertuch von anhaftendem Paraffinöl und legt sie auf das Filterpapier. Von oben wird senkrecht eine dicke Graphitelektrode auf die Lithiumscheibe gepresst. Sie bildet den Minuspol der Batterie, das Kupferblech den Pluspol. Ein Kleinelektromotor bzw. ein Digitalmultimeter zeigt den Stromfluss bzw. die Spannung an. | Lehrer-/ Schülerversuch | Lithium (in Paraffinöl), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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Modellexperiment zur Silberoxid-Zink-Batterie | Laden und Entladen als Redoxprozess | In eine Glaswanne mit Kalilauge hängt man wie beschrieben eine blanke Silberplatte bzw. ein Silberblech sowie ein Zinkblech als Elektrode. Die Metalle sollen sich nicht berühren. Dann lädt man ca. 20 sec lang mit einer 5V-Gleichspannung und erzeugt damit die dunkelbraune Silberoxidschicht. Wasserstoff entwickelt sich am Zinkblech. Zum Entladen der Batterie wird die Spannungsquelle entfernt und an ihrer Stelle ein Kleinelektromotor in den Stromkreis eingebaut. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kalilauge (konz. w=____% (5-25%)), Silber(I)-oxid, Wasserstoff (freies Gas) |
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Getränkedosen-Batterie / CD-ROM-Batterie | Aluminium-Luft-Zelle | Eine Getränkedose wird auf 2/3 ihrer Höhe mit der Schere gekürzt. Man schmirgelt die Innenseite und den Ansatz für die Krokodilklemme auf der Außenseite mit Schleifpapier an. Die Dose wird mit Kochsalz-Lösung, der etwas Phenolphthalein-Lösung beigegeben wurde, gefüllt. Mittels Stativ wird eine Graphitelektrode in die Lösung getaucht, ohne das Dosenmetall zu berühren. Über diesen Graphitstab und eine Krokodilklemme, die auf dem Dosenrand steckt, wird der Strom zum Betreiben eines Solarmotors abgenommen. Alternativ kann man eine CD-ROM, die zuvor durch die Lehrkraft durch Baden in halbkonz. Salpetersäure entlackt wurde, als Aluminium-Elektrode einsetzen. Sie wird zusammen mit der Graphitelektrode in ein passendes Glas gestellt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)) |
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Konzentrationszelle | Elektrochemische Vorgänge in Kupfersalz-Lösungen | A Man füllt eine zweigeteilte Petrischale (alternativ: U-Rohr mit Diaphragma) mit Kupfer(II)-sulfat-Lösung gleicher Konzentration. Ein mit Kaliumnitrat-Lösung getränkter Filterpapierstreifen oder Kerzendocht dient als Salzbrücke. Ein Spannungsmessgerät wird an zwei Kupferdrahtstücke angeschlossen, die jeweils in eine gefüllte Kammer des Gefäßes eintauchen. Nun setzt man der einen Kammer etwas Ammoniak-Lösung (alternativ: etwas Natronlauge) zu. B In einer zweigeteilten Petrischale befüllt man eine Kammer mit einer 1-molaren Kupfer(II)-sulfat-Lösung, die andere Kammer mit stark verdünnter Lösung. Wie oben beschrieben misst man die Spannung zwischen beiden Halbzellen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Natronlauge (w=____% (>5%)), Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)) |
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Konzentrationszelle | Elektrochemische Prozesse mit Silbernitrat-Lösung | Vorbereitend stellt man eine 1-molare Silbernitrat-Lösung und durch entsprechende Verdünnung eine 0,1-molare, eine 0,01-molare und eine 0,001-molare Silbernitrat-Lösung her. Gemäß angegebenem Schema befüllt man vier Mulden einer Zellkulturplatte und stellt jeweils einen Streifen Silberblech hinein. Über Filterpapierstreifen bzw. Kerzendochtstücke, die mit Kaliumnitrat-Lösung getränkt sind bildet man wie beschrieben die Salzbrücken. Nun misst man die auftretenden Spannungen zwischen den jeweiligen Donator- und Akzeptor-Halbzellen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat |
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