Experimente der Kategorie "Energetik/ Katalyse/ Kinetik"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Chemisorption von Schwefeldioxid an Aktivkohle | Aktivkohle als Katalysator | Zwischen zwei Kolbenprober wird wie beschrieben ein mit Aktivkohle gefülltes Reaktionsrohr eingebaut. Einer der Kolbenprober wird mit gleichteiligen Volumina Schwefeldioxid und Sauerstoff befüllt. Die Mischung wird mehrfach durch die Aktivkohle gedrückt. A) Ein Teil der beladenen Aktivkohle wird danach in einem Rggl. erhitzt. Man hält feuchtes Iod-Stärke-Papier in die Öffnung. B) Ein anderer Teil der Aktivkohle wird mit Wasser extrahiert und filtriert. Das Filtrat testet man zum einen mit pH-Indikatorpapier, zum anderen durch Zugabe von Bariumchlorid-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefeldioxid (freies Gas), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Bariumchlorid-Lösung (wässrig (w: 3-25%)), Schwefeltrioxid, Natriumdisulfit |
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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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Braunstein-Katalysator-Tabletten | Hilfsmittel für Microscale-Gasentwickler herstellen | Mangan(IV)-oxid-Pulver wird mit Zement und wenig Wasser gemäß Anleitung zu einem steifen Teig vermengt. Man streicht die Masse in eine leere Tabletten-Blisterverpackung und lässt sie dort aushärten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Mangan(IV)-oxid, Zement |
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Blutnachweis aufgrund der Katalase-Aktivität | Enzymatische Zersetzung von Wasserstoffperoxid in der Forensik | Vorbereitend wird eine 0,2%ige ethanolische Lösung von 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin angesetzt. Ein mit Tierblut befleckter Stofflappen wird in eine Rggl. mit Wasserstoffperoxid-Lösung getaucht. Man beobachtet die Gasentwicklung und nach Zutropfen von 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin-Lösung die Blaufärbung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Biologische Wasserstoffgewinnung | Photoproduktion von Wasserstoff durch Purpurbakterien | Gemäß der ausführlichen Anleitung werden die Puffer- und Nährlösungen angesetzt sowie das Bakterienmedium vorbereitet. Die biochemische Gasproduktion erfolgt über 3-6 Tage in der zusammengestellten Apparatur. Zum Wasserstoffnachweis wird das in der Einwegspritze gewonnene Gas an der Kanülenspitze mittels Pt-Quarzwolle entzündet. Kohlendioxid wird mit Barytwasser nachgewiesen. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Bariumhydroxid-Lösung (wässrig, gesättigt (w: ca. 7%)), Wasserstoff (freies Gas), Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Biochemische Brennstoffzelle mit Trockenhefe | Stromproduktion aus elektrochemischer Reaktion von Glucose mit Wasserstoffperoxid | Vorbereitend setzt man nach Anleitung eine gepufferte Lösung von 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon an. Man zeigt in einem Vorversuch die Reaktion einer alkalische Glucose-Lösung mit gepufferter HNQ-Lösung. Im Hauptversuch befüllt man die vorgesehene Brennstoffzelle entsprechend der ausführlichen Anleitung kathodenseitig mit salzsaurer Wasserstoffperoxid-Lösung und anodenseitig mit der zubereiteten Suspension von Trockenhefe in gepufferter HNQ-Lösung, die mit einer Glucose-HNQ-Lösung vermischt wurde. Als Elektroden kommen ein Graphitstab und ein versilberte Kohlestab, alternativ ein Titan-Strecknetz zum Einsatz. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)), 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon |
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Biochemische Brennstoffzelle mit Glucose-Oxidase | Stromproduktion aus elektrochemischer Reaktion von Glucose mit Wasserstoffperoxid | Man zeigt in zwei Vorversuchen ('Blue Bottle') die Eignung von Methylenblau als Redox-Mediator: Zum einen die Wirkung von Glucose auf alkalische Methylenblau-Lösung, zum anderen die Wirkung von Glucose-Oxidase auf eine pH7-gepufferte Methylenblau-Lösung. Im Hauptversuch befüllt man die vorgesehene Brennstoffzelle entsprechend der ausführlichen Anleitung kathodenseitig mit salzsaurer Wasserstoffperoxid-Lösung und anodenseitig mit der zubereiteten gepufferten Glucose-Oxidase-Methylenblau-Lösung, die mit einer Glucose-Methylenblau-Lösung vermischt wurde. Als Elektroden kommen ein Graphitstab und ein versilberte Kohlestab, alternativ ein Titan-Strecknetz zum Einsatz. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Methylenblau, Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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Bestimmung des Katalasegehalts durch Titration | (Praktikumsversuch) Quantitative Katalase-Bestimmung bei Neutralisationstabletten eines Kontaktlinsenreinigungssystems | Vorbereitend werden für die Kalibrierung eine Katalase-Lösung sowie eine Wasserstoffperoxid-Lösung, eine 10%ige Kaliumiodid-Lösung, eine Phosphat-Pufferlösung pH6,8 und eine Neutralisationstabletten-Lösung gemäß Beschreibung angesetzt. Für die Nullwertbestimmung und das Anlegen der Kalibriergeraden legt man nach Anleitung die Mischung aus Pufferlösung, Wasserstoffperoxid-Lösung, Schwefelsäure, Kaliumiodid-Lösung und Molybdat-Lösung sowie einigen Tropfen Stärke-Lösung im Erlenmeyerkolben vor und titriert mit der Natriumthiosulfat-Lösung bis zur Entfärbung. Zur Bestimmung des Katalase-Gehalts wird dann mit der Neutralisationstabletten-Lösung in gleicher Weise verfahren. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Schwefelsäure (konz. w: >15%) |
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Bariumhydroxid-Ammoniumthiocyanat-Reaktion | Spontane endotherme Reaktion zwischen Bariumhydroxid und Ammoniumthiocyanat | Portionen von Bariumhydroxid-Octahydrat und Ammoniumthiocyanat werden unter Temperaturkontrolle zur Reaktion gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Bariumhydroxid-Octahydrat, Ammoniumthiocyanat, Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)) |
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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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Anorganische und enzymatische Katalase | Zersetzung von Wasserstoffperoxid - unterschiedlich katalysiert | Vorbereitend wird eine 0,2%ige ethanolische Tetramethylbenzidin-Lösung bereit gestellt. Reagenzglasversuch: In vier Rggl. wird Wasserstoffperoxid-Lösung vorgelegt und mit einigen Tropfen der Tetramethylbenzidin-Lösung vermischt. Der ersten Ansatz wird mit eine Spsp. Mangangdioxid, der zweite mit einem Stück roher Kartoffel mit Schale, der dritte mit einem Stück gekochter Kartoffel und der vierte mit einer Spsp. Katalase versetzt. Man vergleicht die Reaktionen und macht an der Öffnung des Rggl. die Glimmspanprobe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Ethanol (ca. 96 %ig), Mangan(IV)-oxid, Sauerstoff (freies Gas) |
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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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Änderung der Reaktionsgeschwindigkeit | Magnesium-Salzsäure-Reaktion | In einem Rggl. bringt man gemäß Beschreibung Salzsäure mit einem längeren Stück Magnesiumband zur Reaktion. Man verschließt sofort mit einem Stopfen mit Glasrohr und Schlauchstück. A Der entstehende Wasserstoff wird in exakten 10-sec-Zeitabständen in die Röhren einer pneumatischen Röhrenwanne geleitet. B Der entstehende Wasserstoff wird in einen Kolbenprober geleitet, wobei alle 10 sec der Füllstand abgelesen wird. | Lehrerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Wasserstoff (freies Gas) |
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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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Ammoniak am Platindraht | Katalytische Ammoniak-Zersetzung | In die Öffnung eines Glaskolbens, der eine Portion konz. Ammoniak-Lösung enthält, hängt man an einem Nickeldraht eine zuvor angeglühte Platinwendel. Sie sollte etwa 3cm oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche positioniert sein. Die Reaktion läuft mit Luftsauerstoff ab. Erheblich heftiger (mit Stichflamme) erfolgt die katalysierte Ammoniak-Zersetzung, wenn man in kleinen Stößen reinen Sauerstoff über ein Glasrohr einbringt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Sauerstoff (freies Gas) |
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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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