Experimente

NameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
Wunderkerzen unter Wasser Wasserstoff-Freisetzung und -verbrennung Man umwickelt 5 Wunderkerzen mit Klebefilm eng aneinanderliegend bis auf die oberen 2 cm, an denen man das Bündel in Brand setzt. Brennend taucht man es dann im Abzug in ein großes, evtl. dickwandiges Glas mit Wasser. Lehrerversuch Wasserstoff (freies Gas), nitrose Gase (Sammelbez. für gasförmige Stickstoff-Oxide )
Reaktion von Trifluoressigsäureethylester mit Natriumethanolat, 4-DMAP und Natriumhydroxid Vergleich von Reaktionsabläufen Vorbereitend werden gemäß Anleitung die Lösungen von Natriumethanolat, von 4-DMAP und von Natriumhydroxid, ebenso die ethanolische Thymolphthalein-Indikator-Lösung. A) Man legt wie beschrieben Natriumethanolat-Lösung vor, tropft Indikator-Lösung zu, verschließt mit dem Silikonstopfen, der zwei Edelstahlelektroden und die mit Trifluoressigsäureethylester befüllte Spritze trägt und erwärmt unter Rühren auf 60 °C. An die Elektroden schaltet man eine 6-V-Wechselspannung und misst permanent die Stromstärke in mA. Nach 1 min drückt man den Inhalt der Spritze in die Reaktionslösung und misst kontinuierlich weiter. B) In analoger Versuchsdurchführung - allerdings ohne Zusatz der Indikator-Lösung nimmt man bei der Reaktion von Trifluoressigsäureethyester mit 4-DMAP eine Stromstärkenmessung in mikroAmpere vor (Zusätzlich Blindprobe mit reinem Ethanol anstelle von 4-DMAP. C) In analoger Versuchsdurchführung lässt man Trifluoressigsäureethyester mit Natriumhydroxid-Lösung reagieren. Lehrerversuch 4-(Dimethylamino)pyridin, Ethyltrifluoracetat, Natriumethylat, Ethanol (absolut), Natriumhydroxid (Plätzchen)
Kerzenwachsbrand / Löschen mit Wasser Heftige Stichflammenreaktion Gemäß Beschreibung wird auf feuerfester Unterlage gearbeitet. Ein zu einem Drittel mit Kerzenwachsstückchen befülltes Rggl. wird schräg in ein Stativ eingespannt und von unten vorsichtig mit dem Gasbrenner erwärmt, so dass das Kerzenwachs schmilzt. Danach wird bis zum Sieden weiter erhitzt. Wenn weißlicher Dampf bzw. Rauch austritt, wird Brenner und Gaszufuhr abgestellt und ein mit Wasser befülltes Becherglas an das Rggl. herangeführt, bis dieses mit dem unteren Teil eintaucht. es kommt zur heftigen Stichflammenreaktion. Lehrerversuch
Knallgaskanone (Microscale) Synthese von Wasser aus den Elementen In eine 20-ml-Spritze montiert man gemäß Anleitung das Ende eines 2-poligen Litzenkabels ein, das am anderen Ende mit einem Piezozünder versehen ist. Nachdem man geprüft hat, ob zwischen den abisolierten Kabelenden in der Spritze ein Funkensprung stattfindet, befüllt man die Spritze wie beschrieben mit 10 ml Wasserstoff und 5 ml Sauerstoff aus Luftballon-Vorratsbehältern. Man zündet die Kanone nachdem man eine Schutzscheibe aufgestellt oder hochgefahren hat. Lehrerversuch Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas)
Hüpfender Schnapsbecher Zündung eines Knallgas-Gemisches mittels Katalysator Man befüllt gemäß Beschreibung ein 2cl-Einweg-Schnapsglas mit Knallgas-Gemisch. Dieses hat man zuvor in einer 50ml-Spritze mit abgestumpfter Kanüle durch Aufziehen von 20 ml Sauerstoff und 40 ml Wasserstoff aus 2 Luftballonvorratsbehältern zubereitet. Man platziert das Schnapsglas wie angegeben über einem Stopfen, auf dem eine Pt/Pd-Katalysator-Perle liegt und begibt sich sofort auf ca 1 m Sicherheitsabstand. Lehrerversuch Wasserstoff (freies Gas)
Alkalimetalle darbieten/ Schnittflächen vergleichen Risikominimierung durch sichere Handhabung Die meist unter Paraffinöl (manchmal unter Petroleum) aufbewahrten Metallbrocken werden mit der Pinzette oder Metallzange entnommen, mit Filterpapier abgetupft. Man schneidet von den weichen Metallen mit einem Messerchen max. erbsengroße Stücke ab und entrindet sie allseitig. Größere Stücke sofort in das Gefäß mit Schutzflüssigkeit zurücklegen, kleine Reste und Krusten zur Entsorgung immer in Brennspiritus abreagieren lassen - bei Kalium in Butanol. Weitere Details zur Entsorgung werden der Anleitung entnommen. Lehrerversuch Lithium (in Paraffinöl), Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl), Kalium (in Paraffinöl)
Ionenwanderung in der Doppelzelle Kupfer(II)-tetraammin- und Permangant-Ionen Die Zwei-Kammer-Ionenwanderungszelle wird wie beschrieben auf einen OHP gelegt und mit den gemäß Anleitung zubereiteten Lösungen befüllt. Nach Einsetzen der Elektrodenbleche legt man eine 25V-Gleichspannung an. Nach längerer Laufzeit polt man die Anordnung um. Lehrerversuch Kaliumnitrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Kaliumpermanganat
Natriumchlorid-Synthese Salzbildung aus den Elementen Chlorgas wird wie beschrieben in einen Standzylinder mit einer Sandschicht auf dem Boden eingeleitet. Man deckt das Gefäß mit einer Glasplatte ab. In ein Rggl., in das man gemäß Anleitung unten ein seitliches Loch geschmolzen hat, gibt man ein sorgfältig entrindetes und abgetupftes erbsengroßes Stückchen Natrium. Man erhitzt das Natrium mit dem Gasbrenner bis zur Gelbglut und senkt das Rggl. in den vorbereiteten chlorgefüllten Standzylinder, der sofort wieder abgedeckt wird. Nach Ende der Reaktion betrachtet man die farblosen Kristalle an den Gefäßwänden. Lehrerversuch Chlor (freies Gas), Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl), Kaliumpermanganat, Salzsäure (konz. (w: >25%))
Natriumchlorid-Synthese im Langzeitversuch Salzbildung aus den Elementen im Rundkolben Ein Rundkolben wird gemäß Anleitung mit Chlorgas gefüllt, das man, wie an anderer Stelle der Literaturquelle beschrieben, aus Kaliumpermanganat und konz. Salzsäure gewinnt. Der Kolben wird mit einem Stopfen verschlossen, in den man eine passend lange Stricknadel gesteckt hat. Ein Stück Natrium wird in der angegebenen Größe zugeschnitten, entrindet, abgetupft und auf das Ende der Stricknadel montiert. Für 2 - 3 Tage lässt man das Stück Natrium im Chlorgas reagieren. Dann öffnet man den Kolben im Abzug und betrachtet den kristallinen farblosen Stoff, der entstanden ist. Lehrerversuch Kaliumpermanganat, Salzsäure (konz. (w: >25%)), Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl), Chlor (freies Gas)
Natriumchlorid-Synthese (Microscale) Salzbildung aus den Elementen im Glühröhrchen Gemäß Anleitung wird ein entrindetes und abgetupftes Stück Natrium in der Größe eines Stecknadelkopfes im Glühröhrchen über der Gasbrennerflamme erhitzt, bis es glüht. Eine 20ml-Spritze mit Chlorgas wird mit der Kanüle ins Glühröhrchen eingeführt. Stoßweise drückt man das Chlorgas direkt auf die geschmolzene Natriumkugel, bis die Reaktion vollständig gelaufen ist. Lehrerversuch Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl), Chlor (freies Gas)
Reaktion von Lithium mit Wasser Laugenbildung und anschließende Knallgasprobe Eine große Glaswanne wird mit Wasser befüllt, dem wie beschrieben einige Tropfen Phenolphthalein-Lösung und Spülmittel zugesetzt werden. Gemäß Anleitung befestigt man ein wassergefülltes Rggl. im Stativ und stellt es mit der Öffnung nach unten in die Glaswanne. Ein knapp erbsengroßes Stück Lithium wird entrindet und abgetupft. Man bringt es mit der Pinzette exakt unter die Öffnung des Rggl., lässt es los und fängt das entstehende Gas pneumatisch auf. Wie angegeben macht man nach Ende der Reaktion mit diesem Gas die Knallgasprobe. Lehrerversuch Lithium (in Paraffinöl), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Wasserstoff (freies Gas)
Reaktion von Magnesium mit Kohlenstoffdioxid Luftballonvariante Gemäß Anleitung wird Magnesiumpulver in einem schräg im Stativ eingespannten Rggl. stark erhitzt, bis es glüht. Der Gasbrenner wird entfernt, und aus einem Luftballon lässt man wie beschrieben Kohlenstoffdioxid auf das glühende Magnesium einströmen. Lehrerversuch Magnesium (Pulver, nicht stabilisiert)
Reduktion von schwarzem Kupferoxid Spritzentechnik mit Wasserstoff Aus Zink-Granalien und halbkonz. Salzsäure entwickelt man wie a. a. St. beschrieben in einer 50 ml Spritze Wasserstoff. Ein dünnes Kupferblech wird in der Gasbrennerflamme flächig oxidiert. Man bringt es zum Glühen und düst wie angegeben langsam den Wasserstoff aus der Spritzenkanüle auf das Blech. Dann entfernt man den Gasbrenner und hält die kleine Wasserstoffflamme weiter auf die Kupferoxidschicht, so dass das blanke Metall erscheint. Lehrerversuch Wasserstoff (freies Gas), Kupfer(II)-oxid (Pulver), Salzsäure (w=____% (10-25%))
Thermitverfahren Reaktion im Blumentopf mit Zündmischung Gemäß Beschreibung und Skizze baut man die Vorrichtung aus zwei Blumentöpfen im Stativ zusammen und positioniert eine derbe Eisenschale mit viel Sand darunter. Das Thermitgemisch wird in eine Papprolle gefüllt. Man bringt gemäß Anleitung oben das Zündgemisch ein und platziert die Rolle in den unteren Blumentopf. Über ein langes Stück Magnesiumband als Zündschnur startet man den Versuch. Lehrerversuch Thermit-Gemisch (enth. Aluminium, nicht stabilisiert), Kaliumpermanganat, Eisen (Pulver)
Reduktion von Kupferoxid mit Wasserstoff Experiment im Quarzrohr Gemäß Anleitung und Darstellung wird die Quarzrohr-Apparatur gefüllt und zusammen gebaut und im Stativ oder auf der Magnettafel befestigt. Eine Portion Wasserstoff wird im Luftballon bereit gehalten. Man erhitzt die Kupferdrahtstücke im Quarzrohr mit dem Gasbrenner und leitet Luft aus einer 50-ml-Spritze über den Dreiwegehahn über das heiße Kupfer, so dass eine Kupferoxidoberfläche entsteht. Man lässt das Rohr und die Substanz auskühlen und leitet im zweiten Schritt nun Wasserstoff über das Kupferoxid strömen. Am Ende austretender Wasserstoff wird entzündet und permanent verbrannt. Nun erhitzt man das Quarzrohr erneut bis zum Aufglühen des Kupferoxids. Dann entfernt man den Brenner. Lehrerversuch Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke), Wasserstoff (freies Gas)
Wärmeleitfähigkeit der Metalle Demonstration auf einem Kupferblech Ein längs gewinkeltes längliches Stück Kupfer oder ein längs aufgeschnittenes Kupferrohr wird in ein Stativ eingespannt. Man verteilt wie beschrieben Streichholzköpfchen über die ganze Lände des Bleches. Nun erhitzt man mit dem Gasbrenner das eine Ende des Kupferstückes. Lehrerversuch
Chlor aus Sanitärreinigern und Zündholzköpfchen Microscale-Variante mit Spritzen A Gemäß Beschreibung wird auf ein Rggl., das ein saures Reinigungsmittel enthält, ein Stopfen gesetzt mit einer kleinen Spritze mit DanKlorix (TM) Hygienereiniger sowie mit einer leeren 20ml-Spritze. Durch Zutropfen des Hygienereinigers wird Chlorgas entwickelt und in der Vorratsspitze aufgefangen. B Mit gleichen Geräten wird zur Chlorgasgewinnung wie beschrieben Salzsäure auf die abgeschabte Masse von 2 Zündhölzern getropft. Das gewonnene Chlorgas wird jeweils auf eine mit Kaliumiodid-Lösung getränktes Filterpapier gedüst. Lehrerversuch Salzsäure (konz. (w: >25%)), Chlor (freies Gas)
Bleichwirkung von Chlor Demonstration in 20ml-Spritze Mit Medizintechnik-Geräten wird gemäß Beschreibung eine kleine Portion Chlorgas durch Einspritzen von konz. Salzsäure auf Kaliumpermanganat gewonnen. Das Chlorgas wird in einer 20ml-Spritze gesammelt, in die man zuvor ein feuchtes grünes Blatt gelegt hat. Lehrerversuch Kaliumpermanganat, Salzsäure (konz. (w: >25%)), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)), Chlor (freies Gas)
Bromwasser herstellen Sichere Handhabung einer gefährlichen Chemikalie Wie beschrieben zieht man eine kleine Menge Brom mittels geknickter Brompipette auf und tropft sie in eine Portion Wasser, wobei das Rggl. o.ä. nicht in der Hand gehalten, sondern hingestellt wird. Lehrerversuch Brom, Bromwasser (verd. (w: 1-5%))
Herstellung von Bromwasser Redoxreaktion mit Chlorgas (Microscale) Wie a. a. St. beschrieben gewinnt man mit dem Medizintechnik-Gasentwickler eine kleine Portion Chlor in einer 20ml-Spritze. Eine Kaliumbromid-Lösung wird im Rggl. bereit gehalten. Man drückt das Chlor gemäß Anleitung durch ein schlankes Schlauchstück, das bis zum Boden des Rggl. reicht, in die Lösung. Überschüssiges Chlor wird in Natriumthiosulfat-Lösung eingeleitet. Lehrerversuch Kaliumpermanganat, Salzsäure (konz. (w: >25%)), Bromwasser (verd. (w: 1-5%))

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