Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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CfL: Was zieht die Ionen an? (Filterbrücke) | Ionenverschiebung durch chemische Reaktion an Elektroden | Das Filterpapier wird zu einem langen Streifen (mindestens 50 cm) geschnitten. Anschließend wird es in Natriumsulfat-Lösung getränkt. 15 25-mL-Bechergläser werden in einer Reihe (Öffnung unten) aufgestellt. Die Bechergläser 1, 2 und 3 werden umgedreht, randvoll mit Natriumsulfat-Lösung gefüllt und mit dem langen, getränkten Filterpapierstreifen verbunden. Der Filterpapierstreifen wird leicht in die Lösung des 2. Becherglases gebogen. In die gefüllten Bechergläser 1 und 3 (außen) werden Kohleelektroden gestellt und die Elektroden mit den Polen der Spannungsuelle verbunden (Elektrode in Becherglas 1 an den Pluspol der Spannungsuelle). Danach wird ein Stück mit Lebensmittelfarbe getränktes Garn direkt vor die Elektrode des 1. Becherglases auf dem Filterpapier quer gelegt. Dann regelt man die Spannung auf mindestens 20 V hoch. Nach etwa 10 Minuten wird die Elektrode aus Becherglas 3 dichter an die andere herangebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas) |
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Bestimmung von Luftschadstoffen | Spezifische quant. Nachweis-Reaktion mit Prüfröhrchen | Das jeweilige Prüfröhrchen wird an beiden Enden nach Anritzen mit dem Glasschneider und Abbrechen der Spitzen geöffnet. Man setzt es in die Hand-Balgenpumpe ein und prüft, indem man ein definiertes Gasvolumen durch das Reaktionröhrchen zieht. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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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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CfL: Untersuchen des Filtrats durch Eindampfen | Kalkabscheidung aus Natriumhydrogencarbonat-Lösung | Das Reagenzglas mit seitlichem Ansatz wird zur Hälfte mit dem klaren Filtrat aus Versuch: "CfL: Lösen von Kalk durch kohlenstoffdioxidhaltiges Wasser" gefüllt, ein Bausch Glaswolle querschnittsfüllend unterhalb des Ansatzes befestigt und das Reagenzglas mit einem Stopfen verschlossen. Am seitlichen Ansatz befestigt man den Schlauch mit dem Glasrohr und taucht die ausgezogene Spitze in das mit Kalkwasser gefüllte Reagenzglas. Das Filtrat wird langsam erwärmt, dabei ist ein Zurücksteigen des Kalkwassers in das Glasrohr zu vermeiden. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: Eindampfen von Leitungswasser | In diesem Versuch können die SuS modellhaft beobachten, dass beim Verdampfen von Leitungswasser z.B. in einem Wasserkocher weiße Ablagerungen übrige bleiben (Kalk). | Das Reagenzglas wird zu maximal einem Drittel mit frischem kaltem Leitungswasser gefüllt und dieses langsam und vorsichtig eingedampft. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: Untersuchen des pH-Wertes von Regenwasser | Experimentelle Hinführung zum Thema saurer Regen | Das Reagenzglas wird zur Hälfte mit Regenwasser gefüllt und mit einigen Tropfen Universalindikator versetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol) |
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CfL: Nachweis von Kohlenstoffdioxid im Gas aus Oxi-Reinigern | Nachweis mittels Kalkwasser-Trübung | Das Restgas aus Versuch "CfL: Ermittlung des Anteils an Sauerstoff im Gasgemisch" wird über ein ausgezogenes Glasrohr in Kalkwasser eingeleitet. Sollte das Volumen nicht ausreichen, um das Kalkwasser sofort deutlich zu trüben, kann das Reagenzglas mit einem Stopfen verschlossen und geschüttelt werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: Wirkungsweise des Backpulvers | In diesem Versuch können die SuS nachvollziehen, wie ein Backpulver wirkt. | Das Rggl mit dem "Backpulver" aus Versuch: "CfL: Herstellung eines Backpulvers auf besondere Art") wird mit einem Stopfen verschlossen. An den seitlichen Ansatz schließt man über den Schlauch einen Kolbenprober an. Dann wird das Reagenzglas leicht fächelnd mit einem Brenner erwärmt und dabei der Stempel des Kolbenprobers leicht gedreht, um ein Festhaken zu vermeiden. Nachdem der Feststoff im Rggl. verschwunden ist und sich eine deutliche Menge an Gas gebildet hat, entfernt man den Brenner, taucht das Reagenzglas in das mit kaltem Wasser gefüllte Becherglas und dreht dabei wiederum den Stempel des Kolbenprobers. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak (freies Gas) |
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Gewinnung von Garkupfer aus Elektroschrott (Hochofen-Modellversuch) | Oxi-Reiniger (Percarbonat) als Sauerstoffquelle | Das Rggl. wird gemäß Anleitung befüllt und an einem Stativ befestigt. Mit einem Gasbrenner erhitzt man das Aktivkohle-Elektroschrott-Gemenge, bis das Glas leicht zu glühen beginnt. Mit einem zweiten Brenner erhitzt man den Oxi-Reiniger, wobei das Kohle-Schrott-Gemisch weiter erwärmt wird. Sobald Gase aus dem Rggl. strömen, wird versucht, diese zu entzünden. Wenn die Reaktion beendet ist, lässt man die Apparatur abkühlen. | Lehrerversuch | Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid), Kohlenstoffmonoxid (freies Gas) |
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CfL: Windsichten zum Abtrennen von Kunststoffen und Papier | Trennverfahren auf der Grundlage von Dichteunterschied und Unterschied im Luftwiderstand | Das Rohr wird senkrecht auf den Dreifuß mit Drahtnetz gestellt und in einem Stativ gehaltert. Von oben gibt man etwas zerkleinerten Abfall in das Rohr, bevor es mit dem zweiten Drahtnetz abgedeckt wird. Der Föhn wird unter die untere Öffnung des Rohres gehalten und angeschaltet. Durch Variation der Leistungsstufen des Föhns bzw. durch den Abstand kann die Trennleistung beeinflusst werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: Entzünden eines Streichholzkopfes im Innenkegel | Temperaturzonen in der Brennerflamme | Das Streichholz wird etwa 1 cm unter dem Kopf zerbrochen. Mit Hilfe der Tiegelzange wird das gekürzte Streichholz senkrecht mit dem Kopf nach unten in den Innenkegel der rauschenden Flamme gehalten und einige Zeit gewartet. Anschließend hebt man das Streichholz langsam an und führt es aus dem Innenkegel in den Außenkegel. | Lehrer-/ Schülerversuch | n-Butan, Propan |
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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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CfL: Prüfen der elektrischen Leitfähigkeit von Natriumhydroxid | Freie Ladungsträger in der Schmelze von Natriumhydroxid | Das Unterputzkabel wird mit der Spannungsquelle und der Glühlampe leitend verbunden und das Glühschiffchen so weit mit Natriumhydroxid gefüllt, dass die Schmelze später genug Eintauchtiefe für die Elektroden besitzt. Die abisolierten Enden des Unterputzkabels (Elektroden) werden bis auf wenige Millimeter zusammen gedrückt. Mit ihnen berührt man das feste Natriumhydroxid und prüft auf Leitfähigkeit. Anschließend wird das Natriumhydroxid mit dem Brenner geschmolzen und die Leitfähigkeit der Schmelze geprüft. Dabei darf man die Spannung nicht zu hoch regeln, da sonst die Glühlampe durchbrennt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen) |
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CfL: Bestimmung des Sauerstoffgehaltes der Luft | Oxidation von Eisenwolle im definierten Luftvolumen | Das Verbrennungsrohr wird weitgehend mit Eisenwolle gefüllt und diese an beiden Enden des Rohres mit Glaswolle fixiert. Über zwei kurze Schlauchstücke verbindet man die Kolbenprober, von denen einer auf Null steht und der andere mit 100 mL Luft gefüllt ist, mit dem Verbrennungsrohr. Die Kolbenprober werden eingespannt und die Apparatur auf Dichtheit überprüft. Nun erhitzt man die Eisenwolle im Verbrennungsrohr kräftig und „schiebt“ die Luft aus dem Kolbenprober mehrmals darüber. Nach dem Start der Reaktion wird der Brenner entfernt. Kommt die Reaktion zum Erliegen, wird die Prozedur so lange wiederholt, bis keine Reaktion mehr erkennbar ist und das Gasvolumen sich nicht mehr verändert. Nach dem Abkühlen auf Zimmertemperatur ist das Restvolumen abzulesen. Anschließend leitet man das Restgas in das Becherglas, in dem ein Kerzenstumpf brennt, und ggf. zusätzlich in Kalkwasser. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumhydroxid |
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Herstellung von Erkennungsmitteln für Säuren (und Laugen) | Ethanolische Extraktion von Rotkohl- und Blütenfarbstoffen | Das zerkleinerte Pflanzenmaterial wird gemäß Anleitung in einer Reibeschale mit Quarzsand und Ethanol verrieben. Anschließend wird das Gemisch filtriert und das Filtrat im Rggl. aufgefangen. Mit Stopfen versehen wird die Flüssigkeit für weitere Experimente bereit gestellt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (ca. 96 %ig) |
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pH-Wert der Ethansäure (Essigsäure) | pH-Wert von verd. Ethansäure (Essigsäure) | Der pH-Wert der verd. Ethansäure (Essigsäure) wird mit Indikatorpapier geprüft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (w=____% (10-25%)) |
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CfL: Oxidatives Einfärben durch einen Oxi-Reiniger | Reaktion zwischen Oxi-Reiniger und Leukindigo | Der auf dem Lappen befindliche, zuvor durch die Entfärberlösung gelblich verfärbte Fleck (s. Versuch "CfL: Entfärben des „blauen Fleckes“") wird mit wenig Oxi-Spray besprüht. Analog dazu kann man auch die in Versuch "CfL: Reduktives Entfärben eines Farbstoffes durch Heitmann-Universal-Entfärber" entfärbte Lösung mit etwas Oxi-Spray versetzen. Sowohl der gelbliche Fleck auf dem Lappen als auch die gelbliche Farbstofflösung werden zunächst nicht vollständig entfärbt, sondern färben sich wieder blau. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: Modellversuch zur Elektrofiltration | Trennverfahren auf der Grundlage von Unterschieden in der elektrostatischen Anziehung | Der aufgeblasene Luftballon bzw. der Kunststoffstab wird mit dem Wolllappen kräftig gerieben. Anschließend wird er ein bis zwei Zentimeter über den ausgestreuten Pfeffer gehalten. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Gewinnung von Goldsäure | Aufbereitung von abgelösten Goldpartikeln aus Elektronikschrott | Der bei der Aufbereitung von Platinenschrott gewonnene Filterrückstand wird gemäß Anleitung im Abzug mittels Pinzette und wenig demin. Wasser in ein Becherglas überführt. Man übergießt mit konz. Salzsäure und konz. Salpetersäure und löst das Gold auf diese Weise auf. Nach weiterer Filtration dampft man das Filtrat im Abzug vorsichtig ein und gewinnt Tetrachloridogold(III)-säure als festen Rückstand. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Salzsäure (rauchend (w= 37%)), Tetrachloridogold(III)-säure-Hydrat |
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CfL: Löschversuch eines Magnesiumbrandes mit Wasser | Fatale Folgen beim Einsatz des falschen Lösungsmittels | Der Dreifuß mit Keramiknetz wird auf die feuerfeste Unterlage gestellt. Man entzündet einen in vier Teile zerkleinerten Magnesiumanspitzer auf dem Netz mit der entleuchteten Flamme des Brenners. Wenn das Magnesium brennt, versucht man, es mit fein verstäubtem Wasser aus der Sprühflasche zu löschen. Dazu wird der Brand vorsichtig aus ca. 30 cm besprüht. Nach 10-15 sec besprüht man das brennende Metall erneut mit Wasser. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Magnesium (Band, Stücke) |
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