Experimente der Kategorie "Energetik/ Katalyse/ Kinetik"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Endotherme Reaktion von Salzen | Reaktion von Ammoniumthiocyanat mit Bariumhydroxid | Ein Erlenmeyerkolben wird mit Spatelportionen von Bariumhydroxid und Ammoniumthiocyanat befüllt und mit einem Adsorptionsstopfen versehen. Die Stoffe werden durch Schütteln vermischt. Man stellt den Kolben sofort auf ein befeuchtetes Schwämmchen. Die endotherme Reaktion führt zum Festfrieren des Gefäßes auf dem Schwamm. | Lehrerversuch | Bariumhydroxid-Octahydrat, Ammoniumthiocyanat, Ammoniak (freies Gas), Bariumthiocyanat-Hydrat |
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Elektrolyse einer Zinkiodid-Lösung | Laden und Entladen einer galvanischen Zelle | Ein Becherglas wird mit Zinkiodid-Lösung befüllt und mit 2 Graphitelektroden ausgestattet. Man legt eine 10-V-Gleichspannung an und elektrolysiert einige Minuten lang. Anschließend wird die Spannungsquelle entfernt, und man schließt einen Motor mit Propeller an. Alternative: Versuchsansatz im U-Rohr mit Fritte. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkiodid |
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Endotherme und exotherme Reaktion | Vergleich zweier Reaktionen | Die Messwerterfassung mit dem Temperatursensor wird gemäß Beschreibung aufgebaut. Die Zitronensäure-Lösung wird in das Kalorimeter gegeben und der Temperatur-Sensor darin eingetaucht. Wenn der Anfangstemperaturwert erfasst ist, gibt man das eingewogene Natriumbicarbonat nach und nach hinzu und dokumentiert wie angegeben die Messwerte. In einem zweiten Versuch bringt man gemäß Anleitung in gleicher Weise einen Magnesiumstreifen in einer Salzsäure-Lösung zur Reaktion und misst die Temperaturänderung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Citronensäure-Monohydrat, Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Magnesium (Band, Stücke) |
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Lösen von Chlorwasserstoff - energetisch betrachtet | Exotherme Bildung von Salzsäure | Das untere Ende eines Thermometers wird mit feuchtem Papier umwickelt. Dann taucht man es in eine Chlorwasserstoffatmosphäre, z.B. in den Gasraum über rauchender Salzsäure und beobachtet das Thermometer. (Alternativ: Man leitet unter permanenter Temperaturkontrolle Chlorwasserstoff auf die Oberfläche einer Wasserportion im Becherglas.) | Lehrer-/ Schülerversuch | Chlorwasserstoff (wasserfrei), Salzsäure (konz. (w: >25%)) |
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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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Reaktionsgeschwindigkeit und Konzentration | Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration der Reaktanden | Bei Raumtemperatur werden 2 gleich große Stücke Magnesiumband in unterschiedlich konzentrierter Salzsäure zur Reaktion gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Koval. Immobilisierung von Invertase an Glas | Anlagerung eines Enzyms an eine dotierte Deckgläschen-Oberfläche | Aus Natronlauge- und Essigsäure-Maßlösung wird gemäß Anleitung eine Acetat-Pufferlösung pH=4,6 bereitgestellt, ebenso die benötigten Reagenzlösungen. 3 Deckgläschen (DG) werden wie beschrieben vorbehandelt und auf der Oberflächen mit 1 Tropfen 3-Aminopropyl-trimethoxysilan benetzt. Das Vorhandensein der Aminogruppen auf der Glasoberfläche wird mittels TNBS-Lösung nachgewiesen, nachdem man ein DG mit kalt gesättigter Borax-Lösung behandelt hat. Die beiden anderen DG werden 15 min lang mit Glutardialdeyd-Lösung überdeckt, danach dreimal mit Pufferlösung abgespült. Der Nachweis der Aldehydgruppen wird an einem DG mittelös SCHIFFs Reagenz durchgeführt. Das verbleibende DG wird gemäß Anleitung in eine gepufferte Saccharose-Lösung und dann in Invertase-Lösung gebracht. Der Nachweis der Enzymaktivität erfolgt nach 5 min mittels 3,5-Dinitrosalicylsäure-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Glutardialdehyd-Lösung (wässrig, w=25%), 3-Aminopropyl-trimethoxysilan, Schwefelsäure (konz. w: >15%), di-Natriumtetraborat (wasserfrei), 3,5-Dinitrosalicylsäure, 2,4,6-Trinitrobenzolsulfonsäure-Lösung (wässrig, ca. 1-molar) |
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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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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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Ammoniak-Verbrennung | Katalysierte Oxidation von Ammoniak (g). | An Platin als Katalysator wird Ammoniak (g), das sich über konz. Ammoniaklösung sammelt, zu Wasser und Stickstoffmonoxid verbrannt. | Lehrerversuch | Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Ammoniak (freies Gas), Stickstoffmonoxid (freies Gas) |
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Katalytische Oxidation von Ethanol | Davy-Lampe: Katalytische Oxidation von Ethanol | An einer Plalindraht-Spirale, der bei einem Spiritusbrenner auf der Spitze eines Dochtes steckt, oxidiert Ethanoldampf ohne Flamme. Die katalysierte Reaktion bringt den Draht zum Glühen. (Alternativ: Konstantandraht) | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Reakrion von Ammoniumoxalat mit Eisen(III)-nitrat | Endotherme Bildung eines Eisen(III)-oxalsäure-Komplexes | Ammoniumoxalat und Eisen(III)-nitrat werden in einem Becherglas unter halbminütiger Temperaturkontrolle mit einem Thermometer 10 min lang verrührt. Es entsteht ein flüssiges Reaktionsprodukt. | Lehrer-/ Schülerversuch | di-Ammoniumoxalat-Hydrat, Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat |
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Katalytische Oxidation von Ammoniak | Oxidation von Ammoniakgas am Pt-Perlkatalysator | Ammoniakgas wird im Luftstrom aus Ammoniaklösung freigesetzt und am Perlkatalysator oxidiert. Die Reaktionsprodukte werden in Wasser geleitet. In der Lösung lässt sich sowohl Acidität als auch Nitrat nachweisen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)) |
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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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Schmutzentfernung mit Enzymen in Waschmitteln | Wirkung von Lipase, Protease und Amylase | A Ein mit Salatöl benetzter Stofflappen wird in drei kleine Stücke geteilt. Das erste Stück wird mit Biozym-F-Lösung bestrichen und das zweite mit angefeuchteter Gallseife - das dritte dient zum Vergleich. nach 5 min Einwirkzeit wäscht man einzeln unter fließendem kalten Wasser aus und vergleicht die Wirkung. B Man verschmutzt wie angegeben einen weißen Stofflappen mit Milchkakao, Pudding o.ä., lässt trocknen. Man zerteilt das Textilstück in drei Teile, die jeweils in ein Rggl. mit warmem Wasser gegeben werden. Einem Ansatz wird Biozym-SE-Lösung zugesetzt und dem zweiten eine Spsp. Vollwaschmittel - der dritte Ansatz dient zum Vergleich. Mach 10 min Einwirkzeit wäscht man einzeln unter fließendem kalten Wasser aus und vergleicht die Wirkung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Vollwaschmittel (PERSIL (TM) Megaperls) |
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Reaktionsgeschwindigkeit und Temperatur (2) | Magnesium lösen: Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigket von der Temperatur | 1-cm-Stücke von Magnesiumband reagieren in 2 Ansätzen mit verdünnter Salzsäure bei 20 °C und bei Siedehitze (Brenner). Die Zeit bis zum vollständigen Auflösen wird gemessen und verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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