Experimente der Kategorie "Energetik/ Katalyse/ Kinetik"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Elefantenzahnpasta | Kaliumiodid als Katalysator für die Wasserstoffperoxid-Zerlegung. | Gemäß Anleitung wird eine Kaliumiodid-Lösung im Becherglas bereit gestellt. In ein hohes Glasgefäss gibt man etwas Spülmittel. Dann gießt man die Kaliumiodid-Lösung und die Wasserstoffperoxid-Lösung hinzu. | Lehrerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Iod |
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Der Flaschengeist | Katalytische Freisetzung von Sauerstoff | Gemäß Anleitung wird das Reaktionsgefäß mit wenig verd. Wasserstoffperoxid-Lsg. in 6 verschiedenen Ansätzen jeweils mit einem Stück des Reaktionspartners () befüllt und zugeschraubt. Über den seitlichen Ansatz wird das entstehende Gas ausgeleitet und mittels pneumatischer Wanne in einem Rggl. o.ä. aufgefangen. (qualitativ:) Man vergleicht die Heftigkeit und Dauer der jeweiligen Reaktion. (quantitativ:) Man fängt den Sauerstoff mittels pneumatischer Wanne in einem Gefäß mit Skala auf und misst die Zunahme des Gasvolumens in der Zeiteinheit. | Lehrer-/ Schülerversuch | Mangan(IV)-oxid, Sauerstoff (freies Gas), Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat |
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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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Glühendes Herz | Chemische Oszillation | Gemäß Anleitung gibt man eine kleine Portion Methanol in einen Standzylinder und erwärmt auf einer Heizplatte auf ca. 50°C. Ein zum Herzen geformter Platindraht wird abseits an der Brennerflamme zum Glühen erhitzt und sofort in den Zylinder gehängt - 1cm oberhalb der Flüssigkeit. | Lehrerversuch | Methanol |
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Nucleophile Substitution an Halogenalkanen | Einfluss von Reaktionsparametern (variable Edukte) | Gemäß Anleitung bringt man in einem Rundkolben unter andauernder Leitfähigkeitsmessung (alternativ: Kontrolle mittels Chemophon) 1-Chlorbutan mit Ethanol zur Reaktion. Die Leitfähigkeit der eingesetzten Edukte wird ebenfalls gemessen. Nach Ende der Reaktion prüft man das Reaktionsgemisch im Rggl. mit Universalindikator-Lösung. In gleicher Weise verfährt man wie beschrieben mit den anderen Halogenalkanen. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Butylchlorid, Ethanol (absolut), 2-Iod-2-methylpropan, Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol), tert. Butylethylether, n-Butylethylether |
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Autokatalyse beschleunigt | Ablauf der Permanganat/Oxalsäure - Reaktion | Fünf Rggl. werden gemäß Anleitung mit Oxalsäurelösung und halbkonz. Schwefelsäure befüllt. Man setzt - wie beschrieben - steigende Volumina einer Mangan(II)-sulfat-Lösungen zu. Danach gibt man jeweils die Kaliumpermanganat-Lösung hinzu und misst jeweils die Zeit bis zur völligen Entfernung des Ansatzes. | Lehrer-/ Schülerversuch | Mangan(II)-sulfat-Monohydrat |
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Leclanché im Teelichtbecher | Ein galvanisches Aluminium-Braunstein-Element | Einem Gemisch von Ammoniumchlorid und Braunstein (2 : 1) setzt man etwas Stärke und Graphitpulver zu. Man rührt daraus unter Zusatz von wenig Wasser einen zähen Brei. Ein Teelichtbecher wird innen mit feuchtem Filterpapier ausgekleidet. Dann füllt man den Brei ein und steckt einen Graphitstab hinein. Die elektrische Spannung zwischen Graphitstab und Aluminiumbecher wird gemessen und evtl. genutzt (Motoranteib). | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid, Mangan(IV)-oxid |
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Aceton verbrennt ohne Flamme | Aceton oxidiert am katalytisch wirksamen Kupferdraht. | Eine zum Glühen erhitzte Kupferdrahtwendel wird dicht über eine kleine Portion Aceton gehalten. Nach einigen Minuten glüht sie erneut auf. | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton |
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Enzymatischer Harnstoffabbau | Enzymwirkung und -hemmung von Urease beim Harnstoffabbau | Eine wässrige ca. 10%ige Lösung von Harnstoff wird auf drei Gefäße verteilt. Zur ersten gibt man etwas Urease-Lösung (ca. 0,1%ig) und einige Tropfen Phenolphthalein-Lsg. Bei der zweiten setzt man zum gleichen Ansatz etwas Kupfersulfat-Lsg. (alternativ: Silbernitrat-Lsg.) | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Silbernitrat |
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Produkthemmung bei der Urease-Reaktion | Reaktionskinetik der Harnstoff-Hydrolyse | Eine 10%ige und eine 1%ige Harnstoff-Lösung werden gemäß Anleitung mit Urease-Suspension zur Reaktion gebracht. 5min lang misst man in Zeitabständen von 20sec die elektrische Leitfähigkeit. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | |
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Unterschiede bei der Diffusionsgeschwindigkeit | Reaktion von Ammoniak mit Chlorwasserstoff - genauer betrachtet | Ein waagerecht eingespanntes Glasrohr wird mit Stopfen verschlossen, die mittels einer Nadel innen einen Wattebausch tragen. Der eine Wattebausch ist mit konz. Salzsäure, der andere mit konz. Ammoniak-Lösung befeuchtet. Die beiden Gase Ammoniak und Chlorwasserstoff treffen sich abseits der Mitte auf der Seite des Chlorwasserstoffs und bilden weißes Ammoniumchlorid. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (konz. (w: >25%)), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Chlorwasserstoff (wasserfrei), Ammoniak (freies Gas), Ammoniumchlorid |
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Schneller Wasserstoff | Überdruck und Unterdruck durch Diffusionsphänomene | Ein Tonzylinder ist mit einem Stopfen dicht verschlossen, der über eine langes Glasrohr mit einem reichlich mit Wasser gefülltem Standzylinder verbunden ist. Als Auslass trägt der doppelt durchbohrte Stopfen des Standzylinders eine gewinkeltes Glasrohr mit Düse, dass tief in die Wassersäule eintaucht. Man stülpt ein großes Becherglas über den Tonzylinder und befüllt dieses mit Wasserstoff aus der Druckgasflasche. | Lehrerversuch | Wasserstoff (Druckgas) |
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Stärkespaltung bei der Verdauung | Wirkung von Ptyalin im Speichel | Ein Stück Weißbrot wird 3min lang zu Brei gekaut, den man anschließend im Becherglas gemäß Anleitung mit dest. Wasser durchmischt und filtriert. Eine Portion des Filtrats wird im Rggl. mit gleichen teilen FEHLING I und FEHLING II versetzt und vorsichtig über der Gasbrennerflamme erhitzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | FEHLING I - Lösung (ca. 7%ig), FEHLING II - Lösung (alkalisch) |
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Katalytisches Cracken (nach PHYWE) | Zerlegung längerkettiger Kohlenwasserstoffmoleküle mittels Perlkatalysator (Pt) | Ein Rundkolben mit Paraffinöl und Perlkatalysator wird durch einen Heizpilz erhitzt. Über eine Destillierbrücke werden die Crackprodukte (Gase und Dämpfe) in einen zweiten Rundkolben mit seitlichem Ansatz geleitet, der in kaltem Wasser steht. Die gasförmigen Produkte werden über einen Dreiwegehahn zu einem Kolbenprober geführt. Die Destillierbrücke trägt ein Thermometer (bis 250 °C). | Lehrerversuch | Paraffinöl (dünnflüssig), iso-Octan, n-Hexan, 1-Buten (freies Gas) |
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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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Reaktion von Ätznatron und Salzsäure | Exotherme Neutralisation | Ein Reagenzglas wird mit konz, Salzsäure etwa hälftig befüllt. Mit Pinzette oder Spatel bringt man nun einzeln Ätznatron-Plätzchen in die Säure und lässt sie jeweils vollständig reagieren. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (konz. (w: >25%)), Natriumhydroxid (Plätzchen) |
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Kontaktverfahren zur Schwefelsäureproduktion (Modell) | Katalytische Oxidation von Schwefeldioxid | Ein längeres Verbrennungsrohr wird auf der einen Seite mit mehreren Spatelportionen Pyrit/ Eisensulfid belegt. Die andere Seite erhält den di-Vanadiumpentoxid-Katalysator (BASF 04-110) zwischen zwei Büscheln Glaswolle. Auf dieser Seite wird das Reaktionsprodukt über Stopfen und Glasrohr ausgeleitet, nacheinander durch zwei Waschflaschen geführt und an den Sog der Wasserstrahlpumpe angeschlossen. Die erste WF enthält Lackmus-Lösung, die zweite verd. Schwefelsäure. Dann wird mit dem Brenner das Pyrit kräftig erhitzt (geröstet) und etwas später auch der Katalysator. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefeldioxid (freies Gas), di-Vanadium(V)-oxid, Schwefelsäure (konz. w: >15%) |
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Gummi - heiß und kalt | Orientierung von Makromolekülen zum Gitter | Ein Handschuh aus Naturlatex (alternativ: Luftballon, Einweckgummi) wird zur Temperaturprüfung auf die Stirn bzw. Oberlippe gehalten. Danach wird das Gummistück schnell recht stark gedehnt und im gestreckten Zustand sofort wieder an die Stirn oder Oberlippe gehalten. Dann entspannt man das Material und prüft erneut das Temperaturverhalten. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Zinksulfat-Kaliumchlorid-Reaktion | Spontane endotherme Reaktion von Zinksulfat-Heptahydrat mit Kaliumchlorid | Ein Gemisch vonZinksulfat-Heptahydrat und Kaliumchlorid wird unter Temperaturkontrolle zur Reaktion gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinksulfat-Heptahydrat |
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Calciumnitrat (Mauersalpeter) reagiert mit Natrium | Spontane endotherme Reaktion von Calciumnitrat mit Natriumsulfat | Ein Gemisch von Calciumnitrat-Tetrahydrat und Natriumsulfat-Decahydrat wird unter Temperaturkontrolle zur Reaktion gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumnitrat-Tetrahydrat |
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