Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Batterie mit Gallussäure in saurer Lösung | Bau einer Redox-Flow-Spannungsquelle | Die Apparatur wird gemäß Beschreibung und Schemazeichnung zusammengebaut. Das Gefäß wird mit schwefelsaurer Gallussäure-Lösung wie angegeben befüllt. (Anstelle von Gallussäure kann auch Pyrogallol verwendet werden.) Eine Kohlefolie wird als Elektrode eingehängt. In den vorbereiteten Blumentopf bringt man Schwefelsäure und Natriumperoxodisulfat sowie die Kohleelektrode (nach Oetken) ein. Man misst die Ruheklemmenspannung. Die Batterie wird zur Messung der Elektrodenpotentiale über eine Ionenbrücke mit einem weiteren Becherglas verbunden, das eine Silber-/Silberchloridelektrode in einer Kaliumchlorid-Lösung enthält. | Lehrer-/ Schülerversuch | Gallussäure-Monohydrat, Pyrogallol, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Natriumperoxodisulfat |
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Ein LCD selber machen | Bau eines einfachen 1-Pixel-Displays | Vorbereitend werden die zwei leitfähigen Glasplatten zur Entfettung durch 3-5-minütiges Kochen in Natronlauge der angegebenen Konzentration gekocht. Gemäß Anleitung wird dann das Display Schicht für Schicht unter Verwendung von MBBA als Flüssigkristall zusammengesetzt. Die Ränder der Konstruktion werden mit 2-Komponentenkleber versiegelt (überstehender Kleber mit etwas Aceton entfernt). | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton, Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), N-(methoxybenzyliden)-4-butylanilin |
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Polyanilin-Schicht auf verspiegeltem FTO-Glas | Bau eines elektrochromen, selbstabblendbaren Spiegels | Die PANI-Schicht auf dem verspiegelte FTO-Glas wird zunächst gemäß Anleitung in der Elektrolyt-Lösung als -Pol geschaltet und zum Leukoemeraldin-Salz entfärbt. Die Spiegelwirkung des Glases wird getestet. Danach färbt man die elektrochrome Schicht durch Umpolen der Anordnung zu einer dunklen Pernigranilin-Schicht um und prüft die stark gedämpfte Spiegelwirkung. Durch erneutes Umpolen wird die elektrochrome Schicht wieder zum transparenten Leukoemeraldin-Salz umgewandelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: „Wasserkochen“ mit einer Kerzenflamme: Kerze als Brennstoff | Bau eines provisorischen "Wasserkochers" | Ein kleines, mit Wasser befülltes Becherglas wird auf einen Metallsockel gestellt und eine Teelicht darunter platziert und entzündet. Nun wird die Temperaturänderung des Wassers verfolgt. Dies funktioniert auch mit einer halben Getränkedose als Sockel | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Energie mit Wodka und Korn | Bau und Betrieb einer Ethanol/Luft-Brennstoffzelle | Gemäß Anleitung werden zwei Bechergläser mit verdünnter Natron- oder Kalilauge gefüllt und mit einem laugegetränkten Filterpapierstreifen als Ionenbrücke verbunden. Man taucht zwei saubere Platinelektroden ein und verschaltet sie mit einem Messverstärker, der den Betrieb eines kleinen Motors ermöglicht. In eines der Bechergläser gibt man nun tropfenweise Wodka oder Korn (als Ethanol-Lösung). | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (konz. w= 32%), Kalilauge (konz. w=40%) |
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CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen Zink-Silberoxid-Batterie | Bauteile einer gebrächlichen Niederspannungsquelle | Mit Hilfe einer kleinen Kneifzange wird der Mantel der Batterie an mehreren Stellen am Rand auf gekniffen. Nun lässt sich die Batterie mit Hilfe der Spitzzange problemlos aufbiegen. Die beiden ineinander gestülpten Becher werden getrennt und die Membran wird entfernt. Die beim Öffnen der Batterie austretende Flüssigkeit wird mit UnitestPapier auf ihren pH-Wert getestet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zink (Pulver, phlegmatisiert), Silber(I)-oxid |
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CfL: Anzünden, Regulieren und Löschen des Kartuschenbrenners | Bedienunganleitung für den mobilen Laborbrenner | Anzünden: Zunächst wird überprüft, ob das Luftloch am Brenner geschlossen ist. Dann wird der Gasregler am Brenner leicht geöffnet und das ausströmende Gas entzündet. Nun kann die Gaszufuhr langsam weiter geöffnet werden, bis die gewünschte Flammenhöhe erreicht ist. Zum Einstellen einer nicht leuchtenden und einer rauschenden Flamme wird die die Luftzufuhr weiter bzw. ganz geöffnet. Vergrößerung der Flamme verstärkt man erst die Gas- und dann die Luftzufuhr. Zum Einstellung einer kleineren Flamme wird erst die Luftzufuhr verringert und dann die Gaszufuhr. Zum Löschen wird die Luftzufuhr und danach der Gasregler verschlossen. | Lehrer-/ Schülerversuch | n-Butan, Propan |
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CfL: „Knalleffekt“ mit Kerzenwachs | Begünstigung einer Paraffin-Verbrennungsreaktion in reinem Sauerstoff | In ein kleines Reagenzglas gibt man ca. 1 cm hoch Oxi-Reiniger, darüber ein wenig Glaswolle und einige Krümel Kerzenwachs. Das Reagenzglas hält man fast waagerecht in die Flamme des Brenners. Wachs und Reiniger werden gleichzeitig und gleichermaßen erhitzt. | Lehrerversuch | Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid) |
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CfL: Verbrennen von Stahldraht | Begünstigung einer Verbrennungsreaktion in reinem Sauerstoff | Vorbereitung: Man gibt in den Erlenmeyerkolben so viel Sand, dass der Boden bedeckt ist. Dann entfernt man aus einem Topfreiniger zwei ca. 20 cm lange Stahldrähte und präpariert damit gemäß Anleitung einen großen Stopfen(a). Man entwickelt gemäß Anleitung in einem Rggl. aus Oxi-Reiniger reinen Sauerstoff und befüllt damit den Erlenmeyerkolben. Ist der Kolben vollständig mit Sauerstoff gefüllt, verschließt man ihn mit Stopfen (b). Man entzündet das Streichholz am Ende des Stahldrahtes, entfernt Stopfen (b) vom Erlenmeyer-Kolben und setzt zügig den großen Stopfen (a) mit den verdrehten Stahldrähten locker auf. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid) |
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CfL: Verbrennen von Holzkohle in einer Sauerstoff-Atmosphäre | Begünstigung einer Verbrennungsreaktion in Sauerstoffatmosphäre | Ein Reagenzglas wird 2 cm hoch mit gesiebtem Oxi-Reiniger befüllt. 4-6 cm darüber wird auf etwas lockerer Glaswolle das streichholzkopfgroße Stück Holzkohle gelegt und das Reagenzglas schräg eingespannt. Zunächst wird nur die Holzkohle mit dem Brenner bis zur Rotglut erhitzt, dann schwenkt man die Flamme auf den Reiniger. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid) |
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Protonierung von meso-Tetraphenylporphyrin | Behandlung von m-TPP in Dichlormethan mittels Perchlorsäure | Man löst im großen Rggl. wie beschrieben m-TPP in Dichlormethan und gibt dann unter Schütteln Perchlorsäure hinzu. Zur Entsorgung rührt man die Reaktionslösung später in eine warme gesättigte Natriumthiosulfat-Lösung ein. | Lehrer-/ Schülerversuch | Dichlormethan, Perchlorsäure (verdünnt, w: ca.10%) |
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Anfärben von DNA mit Methylenblau-Lösung | Behandlung von Material aus der Mundschleimhaut bzw. Zwiebel | Gemäß Anleitung bringt man die gewonnenen DNA-Fäden in eine Petrischale, entfernt die überschüssige Flüssigkeit und setzt Methylenblau-Lösung zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Methylenblau-Lösung (enth. <25% Ethanol) |
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Spektroskopische Untersuchung von Alkalimetall-Ionen | Bei Li, Na und K Anzahl, Farbe und Wellenlänge der Linien ermitteln | Ein Taschenspektroskop wird waagerecht in ein Stativ eingespannt und im 10-cm-Abstand auf die blaue Brennerflamme ausgerichtet. Mit einem ausgeglühten Magnesiastäbchen, das man kurz in Salzsäure taucht, nimmt man das Lithiumsalz auf und bringt es in die Brennerflamme. Ebenso verfährt man später mit Natrium- und Kaliumsalz. | Lehrer-/ Schülerversuch | Lithiumchlorid-Monohydrat, Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Entzünden eines Magnesiumbandes | Beispiel einer stark exothermen Reaktion | Mit einer Tiegelzange wird ein Stück Magnesiumband gehalten und mittels Brennerflamme entzündet. Die Lernenden betrachten die Flamme durch ein Kobaltglas. | Lehrerversuch | Magnesium (Band, Stücke) |
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Fettfleckentfernung | Benzin als Reinigungsmittel | Vorbereitend wird ein Leintuch mit Fett befleckt. Gemäß Anleitung mischt man Petroleumbenzin mit Magnesiumoxid zu einer krümeligen Masse. Diese verteilt man auf dem Leintuch direkt auf dem Fettfleck. Man legt ein Rundfilterpapier darauf und beschwert 5 min lang mit einem Gewicht. Danach entfernt man die Krümelmasse und betrachtet das Leintuch. | Lehrer-/ Schülerversuch | Benzin (Sdb.: 80-100 °C, Benzolgehalt < 0,1%) |
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CfL: Welche Aufgabe hat der Docht? | Beobachtung der brennstoffbefördernden Wirkung eines Dochts. | Ein Docht wird in eine brennbare Flüssigkeit (z.B. farbiges Lampenöl) gestellt. Das Aufsteigen der Flüssigkeit ist zu beobachten und das obere Dochtende zu entzünden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Paraffinöl (dünnflüssig), Petroleum (Sdb.: 180-220 °C) |
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Auflösen eines Kaliumpermanganat-Kristalls | Beobachtung der Diffusion | In zwei Standzylindern wird eine Portion Wasser vorgelegt. Man gibt am Vortag in den einen Ansatz einen Kaliumpermanganat-Kristall und am Unterrichtstag in den anderen ebenfalls einen Kristall. Die fortschreitende Diffusion wird beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat |
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Reaktion von lithiiertem Lötdraht mit Wasser | Beobachtung der Wasserstofffreisetzung und der alkalischen Reaktion | Gemäß Beschreibung wird ein Raktionsgefäß mit einer Elektrolyt-Lösung befüllt, die wie angegeben aus Lithiumperchlorat, Propylencarbonat und Dimethylcarbonat angemischt wird. Man setzt ein Stück Lötdraht und eine Graphitmine mittels Lüsterklemme als Elektroden ein, verschaltet diese wie beschrieben mit einer Gleichspannungsquelle und taucht sie in die Elektrolyt-Lösung. Der Akkumulator wird 5 min lang mit 4,8 V geladen. Anschließend entnimmt man die lithiierte Zinnelektrode und stellt sie in das mit Phenolphthalein-Lösung (lternativ: Thymolphthalein-Lösung) versetzte Wasser. | Lehrer-/ Schülerversuch | Propylencarbonat, Dimethylcarbonat, Lithiumperchlorat, Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Thymolphthalein-Lösung (w=0,1% Lsm.: Ethanol/Wasser 1:1) |
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Thermische Zersetzung von Ammoniumchlorid - genauer betrachtet | Beobachtung unterschiedlicher Diffusionsgeschwindigkeiten | In ein Reagenzglas mit Ammoniumchlorid legt man ein Streifenstück feuchtes pH-Indikatorpapier, darüber ein Knäuel Glaswolle und darüber ein zweites Stück feuchtes Indikatorpapier. Man erhitzt über der Brennerflamme und beobachtet die Farbreaktionen des Indikators. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid, Ammoniak (freies Gas), Chlorwasserstoff (wasserfrei) |
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Lösungsvorgänge in Flüssigkeiten | Beobachtungen an einem Kandiskristall in Wasser | Gemäß Anleitung wird ein brauner Kandiskristall an einem Faden befestigt und in den oberen Teil eines mit Wasser gefüllten Becherglases gehängt. Nach längerer Beobachtungszeit lässt man den Kristall auf den Boden sinken und stellt das Glas bis zur nächsten Unterrichtsstunde beiseite. | Lehrer-/ Schülerversuch |
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