Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Estersynthese mit Kationenaustauscher | Buttersäuremethyl-, -ethyl- und -amylester | Zu 3g eines stark sauren Kationenaustauschers gibt man 1g Natriumbutyrat und 10ml des jeweiligen Alkohols. Man kocht das Gemisch ca.15 min unter Rückflusskühlung. Nach Abkühlen des Produktes nimmt man vorsichtig eine Geruchsprobe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Methanol, Ethanol (ca. 96 %ig), 1-Pentanol |
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Kohlenstoffnachweis durch Oxidation | C im Harnstoff | In Vorversuchen wird gemäß Anleitung eine Portion Harnstoff zunächst im Verbrennungslöffel, danach eine weitere Portion im Rggl. über der Brennerflamme stark erhitzt. In einem DURAN-Rggl. überschichtet man gemäß Beschreibung eine Portion Harnstoff mit Kupferoxid. Das Glas wird mit einem Stopfen, der ein Winkelrohr trägt, verschlossen. Das Winkelrohr taucht in eine Rggl. mit Kalkwasser. Nun wird zuerst das Kupferoxid, dann der Harnstoff über der Brennerflamme für 3min erhitzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-oxid (Pulver) |
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Enthärten von Leitungswasser | Calcium-Ionenlösung im Kationenaustauscher | Vorbereitung: Ein langes Reaktionsrohr mit Ansatz und Einwegehahn wird mit etwas Glaswolle und Kationenaustauscherharz gefüllt und senkrecht eingespannt. Man lässt die Füllung mit dest. Wasser 24 h quellen, tauscht das Wasser gegen Salzsäure aus, die man 20 min lang einwirken und danach auslaufen lässt. Mehrere Male wird mit dest. Wasser gespült. Man gibt Leitungswasser in 4 Reagenzgläser. 4 andere Rggl. befüllt man mit Leitungswasser, was den Ionenaustauscher durchlaufen hat (ein Tropfen pro sec). Dann testet man mit Ammoniumoxalat-Lösung auf Calcium, mit Bariumchlorid-Lösung auf Sulfat, mit Universalindikator auf den pH-Wert und mit Seifenlösung auf Schaumbildung. Die rohen und die enthärteten Wasserproben werden jeweils in ihren Reaktionen verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | di-Ammoniumoxalat-Hydrat, Bariumchlorid-Lösung (wässrig (w: 3-25%)), Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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CfL: Prüfen des ausgehärteten Mörtels auf sein Verhalten gegenüber Säure | Calciumcarbonat-Bildung beim Aushärten von Kalkmörtel | Von dem selbst hergestellten, ausgehärteten Mörtel (s. Versuch "CfL: Aushärten des Kalkmörtels") wird ein Teil mit dem Hammer abgetrennt, im Mörser zerrieben und auf ein Uhrgläschen gegeben. Den geriebenen Mörtel versetzt man mit einigen Tropfen Salzsäure. Zur Untersuchung des Gases wird ca. 2 cm hoch zerriebener Mörtel in ein Reagenzglas gegeben. Dann fügt man 5 mL Salzsäure hinzu, verschließt das Reagenzglas rasch mit dem durchbohrten Stopfen und leitet über ein Stückchen Schlauch und ein Glasrohr mit ausgezogener Spitze das entstehende Gas in ein zweites Reagenzglas, in dem sich ca. 5 mL Kalkwasser befinden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumhydroxid, Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Modellversuch: Bildung von Kalkriffen und -felsen | Calciumcarbonat-Fällung unter OH-Projektion | Auf dem OHP werden in einer Petrischale, die ca. 5 mm hoch mit Wasser gefüllt ist, in den gegenüberliegenden Randbereichen zwei Salze eingebracht: Calciumchlorid auf die eine und Kristallsoda auf die andere Seite. Im Kontaktbereich der sich bildenden Lösungen in der Mitte kommt es zur Kalkabscheidung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumchlorid-Dihydrat, Natriumcarbonat-Decahydrat |
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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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Einfluss des Zerteilungsgrades auf die Reaktionsgeschwindigkeit | Calciumcarbonat-Salzsäure-Reaktion | In einer dreigeteilten Petrischale legt man jeweils die gleiche Menge an Calciumcarbonat vor - Marmorstück, Marmorgries, Kalkpulver. Zeitgleich bringt man in alle drei Kammern wie beschrieben die Salzsäure ein und misst die jeweiligen Reaktionszeiten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Calcium-Nachweis | Calciumionen bilden mit Oxalationen schwerlöslichen Niederschlag. | Lösungen werden qualitativ auf Calciumionen untersucht, indem man ca. 3%ige Ammoniumoxalatlösung hinzu gibt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Nitrate und Phosphate im Viehstallputz | Calciumnitrat und Calciumphosphate in ländlichen Stallungen | Wie beschrieben gewinnt man durch Übergießen mit Salzsäure und Filtration eine Lösung aus zermörsertem Viehstallputz. Man verteilt auf zwei Rggl., stellt für die Negativproben zwei weitere Rggl. mit demin. Wasser sowie für die Positivprobe Lösungen von Natriumnitrat und Natriumphosphat bereit. Man taucht drei Nitrat-Teststreifen in Blindprobe, Nitrat-Positivprobe und Filtrat ein. Für die Phosphatprobe versetzt man die entsprechenden Rggl. wie angegeben mit Phosphatreagenz und erhitzt über der Brennerflamme. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (w=____% (10-25%)), Ammoniumnitrat, Ammoniummolybdat-Lösung (ca. 8%ig, Lsm.: Salpetersäure, 25%ig), Natriumnitrat, tri-Natriumphosphat-12-Hydrat |
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Kalk löschen ('Trockenvariante') | Calciumoxid mit Wasser abreagieren lassen | Ein abgewogenes mittelgroßes Stücke Branntkalk wird in eine größere Porzellanschale oder auf einen Teller gelegt. Vorsichtig gießt man eine abgemessene Portion Wasser auf (=Masse des Kalkbrockens x 0,5). Man beobachtet die Reaktion und wartet, bis das überschüssige Wasser vollständig verdampft ist. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumhydroxid, Calciumoxid |
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Enthärten wässriger Lösungen mit Soda | Carbonatfällung zum Binden des gelösten Calciums | In jeweils 2 Rggl. legt man 5-ml-Portionen von dest. Wasser, Leitungswasser, Mineralwasser, gesättigter Calciumhydrogencarbonat-Lösung und Calciumsulfat-Lösung vor. Zu jeweils einem Ansatz werden 10 Tropfen Seifenlösung gegeben, zum jeweils zweiten Ansatz gibt man solange 7%ige Natriumcarbonat-Lösung hinzu, bis kein weiterer Niederschlag ausfällt. Dann dekantiert man die jeweils überstehenden klaren Flüssigkeiten in andere Rggl. und setzt wieder Seifenlösung hinzu. Man beobachtet und vergleicht die Schaumbildung beim Schütteln. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumcarbonat-Decahydrat, Seifenlösung ((DIN 8106) enth. ca. 35% Ethanol) |
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Estersynthese mit Natriumsulfat | Carbonsäuren reagieren mit Alkoholen | Reagenzglasversuch: Man mischt eine Carbonsäure und einen Alkohol zu etwa gleichen Teilen, gibt eine kräftige Spatelportion Natriumsulfat hinzu. Dann erwärmt man einige Minuten im Sandbad bzw. sehr heißem Wasser, ohne zu kochen. Der Inhalt des Rggl. wird jeweils in ein größeres Becherglas (WF) ausgegossen, zur Hälfte mit kaltem Wasser gefüllt, wo sich der Ester als öliges Produkt auf der Oberfläche abscheidet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (ca. 96 %ig), 1-Butanol, 1-Pentanol, Essigsäure (w=____% (>90%)), Ameisensäure (konz. w=_____% (>80%)), Ethylformiat, 1-Pentylacetat |
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Denaturierung von Eiweiß durch Temperatur-Änderung | Casein- und Molke-Gewinnung aus Milch; Calciumnachweis in Milchhaut | A Durch Erhitzen auf 40°C und Zutropfen von Haushaltsessig wird Magermilch in Casein und Molke zerlegt. Man filtriert und erhitzt die Molke bis zur Bildung eines Niederschlags. Dann trennt man den Niederschlag ab, verascht ihn im Porzellantiegel und betrachtet das Produkt mit dem Handspektroskop. B Die Haut, die sich beim Kochen von Milch bildet, wird mittels Tiegelzange in die Flamme gebracht. Man betrachtet mit dem Handspektroskop. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Geheimtine mit Kaisernatron | Cellulose-Inkohlung und Indikatorfärbung | Zwei Filterpapierstücke werden mit einer konz. Lösung von Kaisernatron mit einem Pinsel beschriftet. Nach dem Trocknen wird das latente Schriftbild auf zweierlei Weise sichtbar gemacht: A) Man legt das Papier auf eine erhitzte Kochplatte bzw. erhitzt es mit dem Laborföhn oder B) man streicht bzw. sprüht Rotkohlsaft-Lösung auf. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Ein Polysaccharid im Holz | Cellulose-Nachweis mit Zinkchlorid-Iod-Lösung | Zellstoffhaltige Materialien werden mit einer Reagenzlösung beträufelt, die folgendermaßen zubereitet wird: 20 g Zinkchlorid werden in 10 ml Wasser gelöst. In einem zweiten Ansatz werden 2 g Kaliumiodid und 1 g Iod in 50 ml Wasser aufgelöst. Beide Lösungen werden zusammengegossen und vermischt. Man dekantiert von dem evtl. vorhandenen Bodensatz. | Lehrer-/ Schülerversuch | Iod, Zinkchlorid |
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Alkohole nachweisen | Cerammoniumnitrat-Lösung als Reagenz | Vorbereitend wird Cer(IV)-ammoniumnitrat in der zweieinhalbfachen Menge 10-15%igen Salpetersäure gelöst. Die zu untersuchenden Lösungen (zum Beispiel ethanol-, propanol- oder glycerinhaltige Reaktionsprodukte) werden mit wenig gelblicher Cerammonium-Lösung versetzt. Man beobachtet die Farbvertiefung bzw. -veränderung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumcer(IV)-nitrat, Ethanol (ca. 96 %ig), 1-Propanol, Acetaldehyd, Aceton, Essigsäure (w=____% (>90%)) |
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Flammenfärbung und Emissionsspektren bei Erdalkalimetallen | Charakteristika für die Analytik | Mit vollständig ausgeglühten Magnesiastäbchen bzw. Platindraht, die man mit etwas Salzsäure befeuchtet, nimmt man kleinste Portionen von Calciumchlorid, Strontiumchlorid oder Bariumchlorid auf. Man betrachtet a) die Flammenfärbung und b) die Spektrallinien mittel Taschenspektroskop. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumchlorid-Dihydrat, Strontiumchlorid-Hexahydrat, Bariumchlorid-Dihydrat, Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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Nachweis von Sulfat-Ionen | Charakteristische Bariumsulfat-Fällung | Reagenzglasversuche: Man stellt kleine Portionen von verd. Schwefelsäure, Kupfersulfat- und Natriumsulfat-Lösungen bereit. Den drei Lösungen wird etwa in gleicher Menge Bariumchlorid-Lösung zugesetzt. Man beobachtet und vergleicht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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Glühendes Herz | Chemische Oszillation | Gemäß Anleitung gibt man eine kleine Portion Methanol in einen Standzylinder und erwärmt auf einer Heizplatte auf ca. 50°C. Ein zum Herzen geformter Platindraht wird abseits an der Brennerflamme zum Glühen erhitzt und sofort in den Zylinder gehängt - 1cm oberhalb der Flüssigkeit. | Lehrerversuch | Methanol |
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CfL: Reaktion zwischen Ammoniak und Wasser unter Leitfähigkeitsmessung | Chemische Reaktion mit Ionenbildung beim Einleiten von Ammoniak in Wasser | Zu Beginn wird das Becherglas mit 50 mL dest. Wasser gefüllt, das Unterputzkabel eingetaucht und mit der Spannungsquelle und der Glühlampe leitend verbunden. Das Reagenzglas füllt man zu einem Viertel mit Ammoniaklösung und einigen Siedesteinchen, befestigt querschnittsfüllend einen Bausch Glaswolle kurz unterhalb des seitlichen Ansatzes, verschließt mit einem Stopfen und spannt es am Stativ ein. Die Spannungsquelle wird auf eine Spannung von etwa 20 V hochgeregelt Durch langsames Erwärmen wird Ammoniak aus der konzentrierten Ammoniumhydroxid-Lösung ausgetrieben und über den Schlauch und das Glasrohr in das dest. Wasser eingeleitet (die ausgezogene Spitze sorgt für eine bessere Durchmischung). Es ist darauf zu achten, dass im Glasrohr keine Flüssigkeit zurücksteigt bzw. die Ammoniumhydroxid-Lösung zu stark kocht und dadurch Flüssigkeit durch den Schlauch ins Becherglas gelangt. Sobald die Glühlampe zu leuchten beginnt, wird die Spannung zurückgeregelt, um ein Durchbrennen zu vermeiden. Um ein Zurücksteigen der Flüssigkeit im Glasrohr zu verhindern, darf erst mit dem Erhitzen aufgehört werden, wenn das Glasrohr aus der Lösung entfernt wurde. Am Ende des Versuches kann mit Indikatorpapier der pH-Wert der Lösung bestimmt werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Ammoniak (freies Gas) |
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