Experimente der Sammlung "PHYWE Experimentieranleitungen"

AusgabeNameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
VI Polymerchemie 3.5 Kunststoffeigenschaften (5) Bestimmung des Schmelzbereiches Stücke von Polystyrol (PS) werden zerkleinert, in ein Rggl. gegeben und gemäß Anleitung unter Temperaturkontrolle über der Gasbrennerflamme aufgeschmolzen. In gleicher Weise verfährt man mit Polymethylmethacrylat (PMMA). Lehrer-/ Schülerversuch
VI Polymerchemie 4.1 Vorversuche zur Kunststoffsynthese - Monomereigenschaften Reaktionsverhalten von Styrol Ein Becherglas wird mit etwas Bromwasser befüllt, ein weiteres mit etwas Kaliumpermanganat-Lösung. Man setzt jeweils gemäß Anleitung 5ml Styrol hinzu und rührt um. Lehrer-/ Schülerversuch Styrol, Bromwasser (verd. (w: 1-5%)), Kaliumpermanganat
VI Polymerchemie 5.1 Polymerisationsreaktionen (1) Polystyrolbildung Gemäß Anleitung gibt man Styrol in ein Becherglas und fügt eine Spsp. Benzoylperoxid hinzu. Auf einem Stativ mit Drahtnetz wird diese Mischung in einer mit Sand gefüllte Sandbadschale mittels Gasbrenner erhitzt, bis das Styrol zu sieden beginnt. Bei gedrosselter Hitzezufuhr rührt man mit dem Glasstab um. Wenn das Gemisch zäher wird und sich Fäden ziehen lassen, beendet man das Erhitzen und gießt die Masse in einen Marmeladenglasdeckel zum Erkalten. Lehrer-/ Schülerversuch Benzoylperoxid (25% Wasser als Stabilisator), Styrol
VI Polymerchemie 5.2 Polymerisationsreaktionen (2) Polymethylmethacrylatbildung Vorbereitend wird gemäß Anleitung auf einem Stativ mit Drahtnetz ein wassergefülltes Becherglas (mit einigen Siedesteinchen) mittels Gasbrenner auf ca. 70 °C erhitzt. Man gibt Acrifix(TM) 190 in ein Rggl. und fügt eine Spsp. Benzoylperoxid hinzu. Durch Rühren mit dem Glasstab erzeugt man ein homogenes Gemisch. Dann stellt man das Rggl. 15min lang in das heiße Wasserbad und prüft ständig die Zähigkeit des Gemisches, auch in der Abkühlphase der entstandenen Schmelze. Lehrer-/ Schülerversuch Acrifix 190 (Acrylpolymer in Methylmethacrylat), Benzoylperoxid (25% Wasser als Stabilisator)
VI Polymerchemie 5.3 Polykondensation (1) Polyamidbildung Gemäß Anleitung wird ein DURAN-Rggl. mit AH-Salz befüllt und schräg in ein Stativ eingespannt. Man verschließt es mit einem Stopfen, der ein Winkelrohr trägt. Dieses wird gemäß Anleitung in ein zweites Rggl. geführt, das in einer Kühlfalle (Becherglas mit kaltem Wasser) steht. Man erhitzt das AH-Salz mit dem Gasbrenner bei kleiner Flamme. Wenn das AH-Slaz schmilzt und sich etwas Flüssigkeit im zweiten Rggl. sammelt, stoppt man die Hitzezufuhr, entnimmt das Rggl. mit der Schmelze und gießt diese in einen Marmeladenglasdeckel. Das Kondensat im zweiten Rggl. wird mit etwas wasserfreiem Kupfer(II)-sulfat bestreut. Lehrer-/ Schülerversuch Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei)
VI Polymerchemie 5.8 Polyaddition (2) Polyurethanbildung Man gibt gemäß Anleitung auf einer Papierunterlage die PU-Schaumkomponente A in einen Pappbecher und fügt unter Rühren etwas Wasser hinzu. In einen zweiten Pappbecher füllt man etwas PU-Schaumkomponente B. Dann gießt man diese in den ersten Becher und rührt, bis die Reaktion einsetzt. Lehrer-/ Schülerversuch Polyurethanschaum (DESMODUR / MOLTOPREN 2) (Komponente B)
VI Polymerchemie 6.3 Kunststoffmodifizierung (3) Herstellung von Styroporschaum Vorbereitend wird eine Portion STYROPOR P in einem Sieb über einem Becherglas mit siedendem Wasser 15min lang dem Wasserdampf ausgesetzt. Man reibt die Metallkugelform innen mit Silikonöl ein. Dann gibt man das thermisch vorbehandelte Granulat hinein und schraubt die Kugelform zusammen. Sie wird 10min lang in das schwach siedende Wasserbad gegeben. Lehrer-/ Schülerversuch
VI Polymerchemie 6.4 Kunststoffmodifizierung (4) Herstellung von Plexiglasplatten Vorbereitend wird ein heißes Wasserbad (60°C) bereitgestellt. Man fettet Petrischalen innen mit Silikonöl ein. Gemäß Anleitung mischt man in einem Becherglas Methylmethacrylat mit der Katalysator-Lösung und rührt ohne Blasenbildung vorsichtig um. Von dieser Lösung gießt man einen Teil in eine Petrischale, verschließt sie mit Deckel und umhüllt sie mit Frischhaltefolie. Dann platziert man sie ins heiße Wasserbad. Ebenso verfährt man mit der restlichen Mischung, gibt aber vor dem Ausgießen noch etwas Ölfärbe-Lösung hinzu. Füpr 25min werden beide Schalen im Wasserbad erhitzt. Dann entnimmt man sie mit der Tiegelzange, lässt sie wie beschrieben abkühlen und entnimmt die Plexiglasplatten. Lehrer-/ Schülerversuch Acrifix 190 (Acrylpolymer in Methylmethacrylat), Katalysator 20 (enth. Dibenzoylperoxid)
VI Polymerchemie 7.1 Identifizierung von Kunststoffen (1) Thermoplaste - Duroplaste A Gemäß Anleitung erhitzt man mit dem Gasbrenner Streifen von verschiedenen Kunststoffproben, die man auf ein Tondreieck auf Stativring legt. Man prüft, ob die Streifen erweichen und versucht ggf. das Material abseits vom Brenner mit zwei Tiegelzangen auseinanderzuziehen, bevor man es erkalten lässt. B Man erwärmt eine Aluminiumplatte auf Stativring über der Gasbrennerflamme. Eine PVC-Platte wird wie beschrieben zurecht geschnitten und auf der Aluminiumplatte bis zur Platifizierung erwärmt. Dann wickelt man sie um einen runden Holzstab, so dass eine Art Rohr entsteht. Es wird in Eiswasser abgeschreckt. Man schneidet es der Länge nach auf und legt es erneut auf die heiße Aluminiumplatte. Lehrer-/ Schülerversuch
VI Polymerchemie 7.2 Identifizierung von Kunststoffen (2) Identifizierungsschema für Thermoplaste Kunststoffprobenstreifen (Thermoplaste) werden in mehreren Schritten systematisch geprüft: Man beurteilt das Aussehen und die Härte. Man biegt sie jeweils, ggf. bis zum Brechen. Man hält sie kurz in die nichtleuchtende Brennerflamme und prüft, ob die Probe entflammt und außerhalb der Flamme weiterbrennt. Man prüft vorsichtig die durch Zufächeln den Geruch der Verbrennungsgase. Lehrer-/ Schülerversuch
VI Polymerchemie 8.1 Recycling (1) Umschmelzen Gemäß Anleitung werden Kunststoffproben (Polyamid, Polystyrol, Polymethylmethacrylat und Celluloseacetat) zerkleinert, jeweils in ein Rggl. gegeben und über der Gasbrennerflamme aufgeschmolzen. man gießt die Schmelze jeweils in einen Marmeladenglasdeckel aus und lässt sie erkalten. Lehrer-/ Schülerversuch
VI Polymerchemie 8.2 Recycling (2) Pyrolyse Eine Polystyrol-Kunststoffprobe wird zerkleinert und gemäß Anleitung in ein DURAN-Rggl. gegeben. Man verschließt mit einem Stopfen der ein Winkelrohr trägt. Dieses ist in eine zweites Rggl. geführt, das in einem Becherglas mit Eis-Wasser-Mischung steht. Man erhitzt den Kunststoff mit dem Gasbrenner vorsichtig solange, bis sich einige ml. Flüssigkeit in der Vorlage gesammelt sind. Anschließend nimmt man das Pyrolyseprodukt, gibt ein paar Tropfen Katalysator 20 Lösung hinzu und erwärmt vorsichtig, bis das Gemisch zäh zu werden beginnt. Dann gießt man es in einen Marmeladenglasdeckel aus und lässt es erkalten. In gleicher Weise verfährt man danach mit zerkleinertem Plexiglas (PMMA). Lehrer-/ Schülerversuch Acrifix 190 (Acrylpolymer in Methylmethacrylat), Katalysator 20 (enth. Dibenzoylperoxid)
VII Elektrochemie 8.1 Die Leitfähigkeit wässriger Lösungen von Elektrolyten Ein Stromkreis als Messvorrichtung Gemäß Anleitung werden zwei Kupferelektroden im Rillentrog in einen Stromkreis eingebunden, der aus den gegebenen Bauteilen und Messgeräten aufgebaut wird. Man befüllt zunächst mit dest. Wasser, schaltet das Netzteil ein und nimmt die erste Messung in der beschriebenen Weise vor. Danach testet man im getrockneten Rillentrog in gleicher Weise eine 2-cm-Schicht Kochsalz, anschließend fügt man unter Kontrolle der Messgeräte langsam Wasser hinzu. Weitere Messwerte werden erfasst bei a) Trinkwasser, b) verdünnter Salzsäure und c) verdünnter Natronlauge. Lehrer-/ Schülerversuch Natronlauge (verd. w= 10%), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%))
VII Elektrochemie 8.2 Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke bei Leitungsvorgängen in Flüssigkeiten Untersuchungen an einer Kupfer(II)-sulfat-Lösung Gemäß Anleitung werden zwei Kupferplatten mit max. Abstand im Rillentrog in eine Messvorrichtung (Stromkreis) eingebaut. Man befüllt den Rillentrog zu halber Höhe mit dest. Wasser und löst einen halben Löffelspatel Kupfer(II)-sulfat darin auf. Wie beschrieben wird unter Variation der Spannung, des Plattenabstands und der Kupfer(II)-sulfat-Konzentration die jeweilige Stromstärke gemessen. Lehrer-/ Schülerversuch Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%))
VII Elektrochemie 8.3 Die Elektrolyse Versuch mit Natriumsulfat-Lösung In einem Rillentrog mit zwei Kupferplatten als Elektroden wird gemäß Anleitung in dest. Wasser etwas Natriumsulfat gelöst. Man stellt eine vielfach perforierte Pappplatte zwischen die Elektroden und baut den Rillentrog in eine Messvorrichtung (Stromkreis) ein. Nach Einschalten des Netzteils und Einregelung einer 12-V-Spannung beobachtet man die Vorgänge im Rillentrog und misst die Stromstärke. Lehrer-/ Schülerversuch Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas)
VII Elektrochemie 8.4 Das Galvanisieren Verkupfern eines Eisenblechs (Modellversuch) Vorbereitend werden die Elektrodenplatten abgeschmirgelt, gewaschen und mit Brennspiritus gereinigt. Man stellt die Kupfer- und die Eisenelektrode in einen Rillentrog, der zu zwei Dritteln gemäß Anleitung mit Kupfer(II)-sulfat-Lösung befüllt wurde. Man baut den Rillentrog wie beschrieben in einen Stromkreis ein und gibt noch wenig verd. Schwefelsäure in die Lösung. Die Spannung im Netzteil wird so eingestellt, dass ein Strom von 150mA fließt. Lehrer-/ Schülerversuch Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat
VII Elektrochemie 8.5 Galvanische Elemente Spannungsmessung zwischen verschiedenen Metallen in einer Elektrolytlösung Man stellt eine Kupfer- und eine Zink-Platte im Rillentrog in verd. Schwefelsäure, misst die Spannung und bestimmt die Polyrität der jew. Platte. In gleicher Weise prüft man auch die Platten-Kombinationen Kupfer-Eisen, Kupfer-Blei, Kupfer-Kupfer, Eisen-Zink, Eisen-Blei und Zink-Blei. Lehrer-/ Schülerversuch Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%))
VII Elektrochemie 8.6 Der Blei-Akkumulator (Modellversuch) Elektrochemische Vorgänge an Bleiplatten Gemäß Anleitung stellt man zwei Bleiplatten in einen Rillentrog mit verdünnter Schwefelsäure, bindet sie in einen Stromkreis mit Netzteil und Messgerät ein und startet den Ladevorgang für 30 sec mit einer Spannung, die einen 200mA-Stromfluss ermöglicht. Der Entladevorgang eines Bleiakkumulators wird danach durch Umschalten ausgelöst, man bringt eine Glühbirne zum Leuchten und misst die Spannung. Lehrer-/ Schülerversuch Blei(II)-sulfat, Blei(II)-oxid, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%))
VIII Wärmelehre 5.7 Verdunsten Messung thermischer Effekte A Zwei zurecht geschnittene Stücke aus saugfähigem Papier werden gemäß Anleitung mit einer kleinen Portion Wasser bzw. Ethanol (Brennspiritus) beträufelt. Man hängt sie auf und beobachtet jeweils die Veränderung am feuchten Fleck. B Man wickelt und bindet bei zwei Thermometern wie angegeben jeweils ein Papierstück um die Messspitze. Nach Ablesen der Ausgangstemperatur taucht man die Papiere kurz in Wasser bzw. in Ethanol. Dann nimmt man die Temperaturmessung im Zeitschema vor. Lehrer-/ Schülerversuch Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt)
IV Organische Chemie 1.7 Beilsteinprobe Nachweis von Halogenen in organischen Verbindungen In eine Abdampfschale gibt man gemäß Anleitung eine kleine Portion Benzin, in eine andere eine Spatelportion PVC-Pulver. Man glüht ein Stück Kupferblech in der Brennerflamme aus, taucht es zunächst in das Benzin und hält es erneut in die Brennerflamme. Danach taucht man das Blech in das PVC-Pulver und bringt es in die Brennerflamme. Lehrer-/ Schülerversuch SII FAM-Normalbenzin (Sdb: 65-95 °C, Benzolgehalt <0,1Vol% ), Chlorwasserstoff (wasserfrei)

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