Experimente der Kategorie "Luft & Wasser"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Analyse der Luft | Quantitative Bestimmung des Sauerstoffgehalts der Luft mittels Kupferoxidation | Zwischen 2 Kolbenprobern wird ein feuerfestes Glasrohr mit Kupferwolle eingebaut. Wenn das Rohr und die Kupferwolle mit dem Gasbrenner stark erhitzt ist, leitet man das Luftvolumen mehrfach von einem Kolbenprober zum anderen. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Wasserhärte | Bildung von Kalkseife und ihre Auflösung durch Wasserenthärter | Zwei Bechergläsern werden gemäß Anleitung mit Leitungswasser bzw. mit destill. Wasser befüllt. Man rührt jeweils eine Portion Seifenlösung ein und vergleicht die Schaumbildung. Anschließend erhitzt man den Leitungswasser-Ansatz über dem Brenner zum Sieden und rührt Wasserenthärtungsmittel ein. | Lehrer-/ Schülerversuch | Seifenlösung (55) (nach BOUTRON und BOUDET, enth. 55% Ethanol) |
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Faule-Eier-Geruch | Nachweis von Schwefelwasserstoff | Zum Nachweis von Schwefelwasserstoff in Gasen und Dämpfen hält man einen Streifen angefeuchtetes Bleiacetatpapier in die Gasphase. Flüssigkeiten werden qualitativ auf Sulfid untersucht, indem man Bleiacetatpapier kurz hineinhält und auf bräunliche bis schwärzliche Verfärbung prüft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumsulfid-Hydrat, Schwefelwasserstoff (freies Gas) |
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Stickstoff aus Ammonium- und Nitrit-Ionen | Ammoniumchlorid-Natriumnitrit-Reaktion | Zu einer Natriumnitrit-Lösung wird unter Rühren eine Ammoniumchlorid-Lösung gegeben. Es wird Stickstoff freigesetzt. | Lehrerversuch | Kaliumnitrit, Ammoniumchlorid |
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Schnelle Wassersynthese | Wasserstoff-Verbrennung an der Luft | Wasserstoff wird aus der Druckflasche in eine Lötrohr geleitet. Nach zweimaliger negativer Knallgasprobe entzündet man das Gas und lässt es bei schwachem Druck mit kleiner Flamme brennen. Hält man ein trockenes, kühles Becherglas über die Flamme, bilden sich an der Innenwand kleine Wassertröpfchen. | Lehrerversuch | Wasserstoff (Druckgas) |
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Wassererhitzung | Erhitzung von Wasser zum Sieden | Wasser wird über dem Gasbrenner im Rggl. zum Sieden erhitzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Enthärten von Leitungswasser | Calcium-Ionenlösung im Kationenaustauscher | Vorbereitung: Ein langes Reaktionsrohr mit Ansatz und Einwegehahn wird mit etwas Glaswolle und Kationenaustauscherharz gefüllt und senkrecht eingespannt. Man lässt die Füllung mit dest. Wasser 24 h quellen, tauscht das Wasser gegen Salzsäure aus, die man 20 min lang einwirken und danach auslaufen lässt. Mehrere Male wird mit dest. Wasser gespült. Man gibt Leitungswasser in 4 Reagenzgläser. 4 andere Rggl. befüllt man mit Leitungswasser, was den Ionenaustauscher durchlaufen hat (ein Tropfen pro sec). Dann testet man mit Ammoniumoxalat-Lösung auf Calcium, mit Bariumchlorid-Lösung auf Sulfat, mit Universalindikator auf den pH-Wert und mit Seifenlösung auf Schaumbildung. Die rohen und die enthärteten Wasserproben werden jeweils in ihren Reaktionen verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | di-Ammoniumoxalat-Hydrat, Bariumchlorid-Lösung (wässrig (w: 3-25%)), Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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Sauerstoff im Wasser | Halbquantitativer Nachweis von gelöstem Sauerstoff | Vorbereitend stellt man eine Mangan(II)-chlorid-Lösung (20g auf 25ml dest. Wasser) sowie eine Natriumhydroxid-Lösung (15g auf 30ml) her. Man füllt eine 100-ml-Klarglasflasche vollständig mit einer Probe aus einem Gewässer und verschließt sie sofort. Dann bringt man mit einer Pipette je 0,5ml der vorbereiteten Lösungen ein - tief auf den Boden der Flasche. Man verschließt wieder blasenfrei und schüttelt mehrmals. Nach 10 min schließt man aus der Farbe des Niederschlags auf den Sauerstoffgehalt: weiß=<1mg/l, elfenbein=1-3mg/l, schwach braun=5-10mg/l, rostbraun=>10mg/l | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Mangan(II)-chlorid-Tetrahydrat |
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Ölige Probe | Schnellnachweis von Mineral- bzw. Pflanzenöl mit Öl-Testpapier | Vorbereitend kann man z.B. Fahrradöl in etwas Wasser einschütteln, ölhaltige Samen und Nüsse zerquetschen oder eine Bodenprobe mit Salatöl "verunreinigen". Man bringt mehrere Tropfen der zu untersuchenden Flüssigkeit auf das handelsübliche Testpapier und beobachtet die Veränderung. Bei festen Probesubstraten drückt man das Papier fest auf die Probe und spült es mit Wasser ab. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Sektroskopische Untersuchung von Mineralwässern | Flammenfärbung durch gelöste Mineralsalze | Von verschiedenen Mineralwässern werden jeweils 50ml zur Trockne eingedampft (günstig: IR-Strahler). Die Abdampfrückstände werden mit 1 oder 2 Tropfen Salzsäure angefeuchtet. Mit einem ausgeglühten Magnesiastäbchen nimmt man das Mineralsalz auf, bringt es in den oberen teil der entleuchteten Brennerflamme und beobachtet die Flammenfarbe. Man wiederholt den Vorgang und betrachtet das jeweilige Linienspektrum mit einem Handspektroskop. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Wasserzerlegung mittels Zink | Wasser als Oxidationsmittel | Über einem Gasbrenner wird in einem Kolben Wasser zum Sieden gebracht. Der Wasserdampf wird über einen Stopfen mit gewinkeltem Glasrohr ausgeleitet und durch ein Verbrennungsrohr geführt, in das wenige Spatelportionen Zinkpulver eingebracht wurden. Das Verbrennungsrohr ist auf der abgehenden Seite mit einem Stopfen mit zur Düse ausgezogenem Winkelrohr versehen. Das Zinkpulver wird stark erhitzt und reagiert im Wasserdampf. Der entstehende Wasserstoff kann an der Düse nach zweimaliger negativer Knallgasprobe entzündet werden. | Lehrerversuch | Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Zinkoxid, Wasserstoff (freies Gas) |
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Qualitative Wassersynthese | Wasserstoff-Verbrennung | Über ein gewinkeltes Glasrohr mit ausgezogener Spitze, die als Rückschlagsicherung etwas Kupferwolle trägt, leitet man Wasserstoff und entzündet ihn nach zweimaliger negativer Knallgasprobe. Das Flammenabgas wird von einem Trichter aufgenommen, der über ein U-Rohr (Kühlfalle) mit der Wasserstrahlpumpe verbunden ist. In der Kühlfalle sammelt sich kondensierendes Wasser. | Lehrerversuch | Wasserstoff (freies Gas) |
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Wassernachweismittel | Kristallwasser in Kupfer(II)-sulfat | Spatelportionen von Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat und Kochsalz werden jeweils in ein Rggl. gegeben und vorsichtig über der Gasbrennerflamme erhitzt. Kondensierendes Kristallwasser wird beim Kupfer(II)-sulfat durch Erhitzen der Rggl.wand ausgetrieben. Nach dem Löschen der Brennerflamme pipettiert man auf ein Uhrglas etwas Wasser, auf ein anderes etwas Benzin. Jeweils wird eine Spsp. entwässertes Kupfer(II)-sulfat gegeben. Auf einer aufgeschnittenen Kartoffel bringt man ebenfalls eine Spsp. Kupfer(II)-sulfat (wf) auf. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei), Benzin (Sdb.: 100-140 °C) |
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Wasser als Ampholyt | Gelöste Stoffe sorgen für saure bzw. alkalische Reaktion. | Reagenzglasversuche: Zu 5 Gläsern, die hälftig mit Wasser gefüllt sind, fügt man 3 Tropfen Universalindikator hinzu. Den ersten Ansatz versetzt man mit 0,5g Natriumcarbonat, den zweiten mit 0,5g Ammoniumsulfat und den dritten mit 0,3g Eisen(III)-Chlorid. In den vierten leitet man wenig Chlorwasserstoffgas ein und in den fünften etwas Ammoniakgas. Man beachtet die Indikatorfärbung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumcarbonat-Decahydrat, Ammoniumsulfat, Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Ammoniak (freies Gas), Chlorwasserstoff (wasserfrei) |
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Mischbarkeit mit Wasser | Verhalten von Wasser gegenüber Ethanol, Pentanol und Petroleumbenzin | Reagenzglasversuche: Man legt jeweils 2 ml der einzelnen Flüssigkeiten vor. Jedem Rggl. werden danach 4 ml Wasser zugefügt. Man verschließt die Gläser, schüttelt und beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Benzin (Sdb.: 100-140 °C), 1-Pentanol, Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Kohlendioxid in abgestandenem Mineralwasser | Kohlendioxid-Freisetzung durch Wärme und durch wasserlösliche Stoffe | Reagenzglasversuche: Man füllt 3 Gläser etwa hälftig mit Mineralwasser aus einer tags zuvor geöffneten Flasche. Der erste Ansatz wird über der Brennerflamme langsam erwärmt. Den beiden anderen Ansätzen setzt man 0,5g Zucker bzw Speisesalz zu. Die Gasentwicklung wird beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Bildung von Kalkseifen | Seifen und "hartes" Wasser | Reagenzglasversuch: Zu einer klaren Kernseifen-Lösung setzt man etwas Calciumchlorid-Lösung hinzu. Es kommt zur Trübung und Flockenbildung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumchlorid-Dihydrat |
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Fluorid-Nachweis | Entfärbung des blutroten Eisen(III)-rhodanids | Reagenzglasversuch: Man löst eine kleine Spatelportion Eisen(III)-chlorid in einem halb gefüllten Rggl. und fügt einen Spsp. Kaliumthiocyanat hinzu, so dass der blutrote Farbkomplex entsteht. Setzt man dieser Lösung etwas Natriumfluorid zu, verschwindet die Färbung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Kaliumthiocyanat, Natriumfluorid |
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Adsorption an Eisenhydroxid | Wasserreinigung mittels Adsorption an Eisenhydroxid | Reagenzglasversuch: Lösungen von Tintenfarbstoff und von Seife werden mit Eisenhydroxidflocken gereinigt. Diese werden durch Reaktion von Eisen(III)-chlorid-Lösung mit Soda erzeugt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Natriumcarbonat-Decahydrat |
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Wasserstoff aus Wasser | Reduktion von Wasser mittels Eisenpulver | Reagenzglasversuch: Aus feuchtem Sand wird mit dem Gasbrenner Wasserdampf freigesetzt und über feines Eisenpulver geleitet. Über den Stopfen mit gewinkeltem Glasrohr wird der entstehende Wasserstoff aufgefangen und durch Knallgasprobe nachgewiesen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen (Pulver), Wasserstoff (freies Gas) |
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