Experimente der Kategorie "Energetik/ Katalyse/ Kinetik"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Reakrion von Ammoniumoxalat mit Eisen(III)-nitrat | Endotherme Bildung eines Eisen(III)-oxalsäure-Komplexes | Ammoniumoxalat und Eisen(III)-nitrat werden in einem Becherglas unter halbminütiger Temperaturkontrolle mit einem Thermometer 10 min lang verrührt. Es entsteht ein flüssiges Reaktionsprodukt. | Lehrer-/ Schülerversuch | di-Ammoniumoxalat-Hydrat, Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat |
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Zünden einer Wunderkerze in einer Thermoskop-Apparatur | Energetische Betrachtungen | Vorbereitend trennt man das Brandmaterial einer Wunderkerze ab und zerkleinert es in der Reibeschale. Die die eine Hälfte des Materials wird in einem Vorversuch auf einer feuerfesten Unterlage im Abzug durch Zünden mit einem glühenden Eisendraht zur Reaktion gebracht. Die andere Hälfte wird zur genaueren energetischen Betrachtung wie beschrieben in einem Rggl. in einer Thermoskop-Apparatur mit einem glühenden Eisendraht zur Reaktion gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen (Pulver), Aluminium, Pulver (nicht stabilisiert), Bariumnitrat |
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Positive und negative Lösungswärme | Energetische und kinetische Betrachtung des Lösevorgangs | In einem hälftig mit dest. Wasser gefüllten Becherglas misst man die Temperatur. Man gibt eine Spatelportion Ammoniumchlorid hinein, rührt mit dem Thermometer und beobachtet die Temperaturentwicklung. Auf gleiche Weise untersucht man den Lösevorgang bei wasserfreiem Calciumchlorid und anderen wasserlöslichen Salzen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid, Calciumchlorid (getrocknet) |
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Säure löst Metall | Energetische Untersuchung der Magnesium-Schwefelsäure-Reaktion | In einem (am besten wärmeisoliertem) Glasgefäß mit Deckel bringt man eine kleine Spsp. Magnesiumgries mit etwa 20 ml verd. Schwefelsäure zur Reaktion. Mit einem Thermometer, das in der Bohrung im Deckel befestigt ist, kontrolliert man die Temperatur vor, während und nach der Reaktion. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Magnesium-Späne (nach GRINARD), Wasserstoff (freies Gas) |
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Endotherme und exotherme Reaktionen | Entwässerung und Neubildung von Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat | Ein Rggl. mit Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat wird gemäß Anleitung über der Gasbrennerflamme so lange stark erhitzt, bis es vollständig zu weißem Pulver und Kondensat durchreagiert hat. Man stellt anschließend ein Thermometer in das erkaltete wasserfreie Kupfer(II)-sulfat und gibt unter Temperaturkontrolle 3 Tropfen demin. Wasser hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei) |
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Blutnachweis aufgrund der Katalase-Aktivität | Enzymatische Zersetzung von Wasserstoffperoxid in der Forensik | Vorbereitend wird eine 0,2%ige ethanolische Lösung von 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin angesetzt. Ein mit Tierblut befleckter Stofflappen wird in eine Rggl. mit Wasserstoffperoxid-Lösung getaucht. Man beobachtet die Gasentwicklung und nach Zutropfen von 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin-Lösung die Blaufärbung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Wirkung von Biokatalysatoren | Enzymkatalytischer Zerfall von Wasserstoffperoxid | Natürliche Stoffe wie Kartoffeln, Gurken, Hefe und Milch besitzen katalytische Eigenschaften, die Wasserstoffperoxid zersetzen und Sauerstoff freisetzen. Nachweis erfolgt mit Glimmspanprobe. Die enzymhemmende Wirkung von bestimmten Metallsalzen lässt sich unter Verwendung von Kupfervitriol zeigen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig (w=3%)), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Enzymatischer Harnstoffabbau | Enzymwirkung und -hemmung von Urease beim Harnstoffabbau | Eine wässrige ca. 10%ige Lösung von Harnstoff wird auf drei Gefäße verteilt. Zur ersten gibt man etwas Urease-Lösung (ca. 0,1%ig) und einige Tropfen Phenolphthalein-Lsg. Bei der zweiten setzt man zum gleichen Ansatz etwas Kupfersulfat-Lsg. (alternativ: Silbernitrat-Lsg.) | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Silbernitrat |
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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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Reaktion von Ätznatron und Salzsäure | Exotherme Neutralisation | Ein Reagenzglas wird mit konz, Salzsäure etwa hälftig befüllt. Mit Pinzette oder Spatel bringt man nun einzeln Ätznatron-Plätzchen in die Säure und lässt sie jeweils vollständig reagieren. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (konz. (w: >25%)), Natriumhydroxid (Plätzchen) |
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Energieumsatz bei der Reaktion Zink // Kupfersulfat-Lösung | Exothermie einer Redoxreaktion | Man taucht gemäß Beschreibung ein Digitalthermometer mit 0,1°C-Teilung in eine Kupfer(II)-sulfat-Lösung. Dann setzt man das Zinkpulver hinzu und rührt ständig um. Dabei wird die Temperaturveränderung im 15 sec-Abstand über 5 min gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Zink (Pulver, nicht stabilisiert) |
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Magnesium reagiert mit Kohlenstoffdioxid | Freisetzung von elementarem Kohlenstoff | Vorbereitend wird der Boden eines Standzylinders mit etwas Sand bedeckt. Man füllt anschließend Kohlendioxid hinein und deckt den Zylinder ab. Ein Magnesiumband wird - mit Tiegelzange gehalten - in der Brennerflamme entzündet und in den Zylinder mit Kohlendioxid getaucht. | Lehrerversuch | Kohlenstoffdioxid (Druckgas) |
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Ersatz für Platinasbest | Herstellung einer katalytisch nutzbaren Platin-Quarzwolle | Vorbereitend löst man etwas Natriumhexachloroplatinat(IV) in der doppelten Menge Wasser. Man übergießt 5g Quarzwolle mit 20ml der vorbereiteten Lösung und rührt 10ml Ascorbinsäure-Lösung hinzu. Das Gemisch muss über Nacht langsam durchreagieren. Dann trennt man die Flüssigkeit von der Pt-Quarzwolle ab, wäscht diese noch mit dest. Wasser und trocknet sie. Die platinierte Quarzwolle muss vor der Verwendung kurz durchgeglüht werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Braunstein-Katalysator-Tabletten | Hilfsmittel für Microscale-Gasentwickler herstellen | Mangan(IV)-oxid-Pulver wird mit Zement und wenig Wasser gemäß Anleitung zu einem steifen Teig vermengt. Man streicht die Masse in eine leere Tabletten-Blisterverpackung und lässt sie dort aushärten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Mangan(IV)-oxid, Zement |
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Zersetzung von Wasserstoffperoxid | Homogene und heterogene Katalyse | Reagenzglasversuche: A Man gibt zu etwas Eisen(III)-Salz-Lösung das gleiche Volumen Wasserstoffperoxid-Lösung. B Zu einigen Braunstein-Katalysator-Tabletten, alternativ zu einigen Pt-Pd-Katalysatorperlen tropft man einige ml Wasserstoffperoxid-Lösung. Nach Reaktionsende macht man bei beiden Ansätzen die Glimmspanprobe. | Lehrerversuch | Mangan(IV)-oxid, Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Sauerstoff (freies Gas), Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat |
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Elefantenzahnpasta | Kaliumiodid als Katalysator für die Wasserstoffperoxid-Zerlegung. | Gemäß Anleitung wird eine Kaliumiodid-Lösung im Becherglas bereit gestellt. In ein hohes Glasgefäss gibt man etwas Spülmittel. Dann gießt man die Kaliumiodid-Lösung und die Wasserstoffperoxid-Lösung hinzu. | Lehrerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Iod |
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Reaktionsgeschwindigkeit und Temperatur (1) | Kalk lösen: Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigket von der Temperatur | Marmorstückchen reagieren in 2 Ansätzen mit verdünnter Essigsäure bei 20 °C und bei 40 °C. Die Anzahl der Gasbläschen je Zeiteinheit wird (abschätzend) ermittelt und verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Empfinden und Messen von Verdunstungskälte | Kälteentstehung beim Verdunsten von Parfüm bzw. Ether | Parfüm verdunstet schnell auf dem Handrücken und entzieht der Haut Wärme. Diethylether wird unter Temperaturkontrolle mittels Wasserstrahlpumpe zügig verdampft. | Lehrerversuch | Diethylether |
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Enzymatischer Zerfall von Wasserstoffperoxid | Katalase aus diversen Lebensmitteln: ihre Wirkung und ihre Hemmung/ Vergiftung | In 8 großen Rggl. stellt man bereit: geriebene rohe Kartoffel / dto mit Kupfersulfat / geriebene Kartoffel, aufgekocht / RoheKlöße-Pulver/ Banane roh / Backhefe / geriebene Leber / Braunstein. Man setzt etwas Wasserstoffperoxid-Lsg. hinzu und vergleicht die Reaktion. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Mangan(IV)-oxid |
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Ammoniak-Verbrennung | Katalysierte Oxidation von Ammoniak (g). | An Platin als Katalysator wird Ammoniak (g), das sich über konz. Ammoniaklösung sammelt, zu Wasser und Stickstoffmonoxid verbrannt. | Lehrerversuch | Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Ammoniak (freies Gas), Stickstoffmonoxid (freies Gas) |
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