Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Die farbige Mangan-Schichtung | Gestufte Reduktion von Kaliumpermanganat in alkalischem Milieu | Vorbereitend löst man 120g Natriumhydroxid in 500ml Wasser und kühlt diese Natronlauge auf 0 °C herunter. 50mg Kaliumpermangant werden in 1ml Wasser gelöst und hinzugefügt. Aus einer Bürette lässt man ca. 1ml 0,1%ige Wasserstoffperoxid-Lösung laufen - bis zur Dunkelgrünfärbung. Man füllt mit dieser Lösung einen Standzylinder zur Hälfte, überschichtet mit 20ml 6M Essigsäure und rührt oben vorsichtig, bis sich in dieser Schicht eine rötliche Färbung einstellt. Die restliche dunkelgrüne alkalische Lösung wird in einen zweiten Standzylinder gegeben und zunächst mit weiteren 2ml der Wasserstoffperoxid-Lösung versetzt - bis zur Blaufärbung. Nun färbt man die oberen zwei Drittel der Flüssigkeit durch Einrühren von Essigsäure wieder dunkelgrün und das obere Drittel durch weitere Essigsäure rötlich. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Essigsäure (100 %ig, Eisessig), Kaliumpermanganat |
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Das nackte Ei | "Chemisches Schälen" | Vorbereitend legt man ein rohes Ei für 2 Tage in Essigessenz. Für die beschriebenen Untersuchungen wird es danach in ein Becherglas mit Wasser gelegt. | Lehrerversuch | Essigsäure (w=____% (25-90%)) |
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Isolierung von DNA aus Mundschleimhautzellen | Die eigene Persönlichkeit im Reagenzglas | Vorbereitend kühlt man eine 10-ml-Portion Ethanol im Gefrierfach. Dann löst man eine TL-Portion Kochsalz in etwa 100 ml Wasser. Ein Becherglas mit zwei TL-Portionen Handspülmittel wird bereit gestellt. Man nimmt etwas Kochsalzlösung in den Mund, reibt sie mit der Zunge intensiv am Gaumen - ohne sie zu verschlucken. Diese Flüssigkeit spuckt man in die Tensidlösung und vermischt vorsichtig ohne Schaumbildung. Ein Teil dieser Lösung wird in einem Rggl. mit dem eiskalten Ethanol überschichtet. Mit einem Zahnstocher kann man aus dieser Lösung einzelne DNA-Fäden herausnehmen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Ölige Probe | Schnellnachweis von Mineral- bzw. Pflanzenöl mit Öl-Testpapier | Vorbereitend kann man z.B. Fahrradöl in etwas Wasser einschütteln, ölhaltige Samen und Nüsse zerquetschen oder eine Bodenprobe mit Salatöl "verunreinigen". Man bringt mehrere Tropfen der zu untersuchenden Flüssigkeit auf das handelsübliche Testpapier und beobachtet die Veränderung. Bei festen Probesubstraten drückt man das Papier fest auf die Probe und spült es mit Wasser ab. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Vor- und Aufbereitung goldhaltiger Platinen | Gewinnung von Edelmetallen aus Elektronikschrott | Vorbereitend gewinnt man wie beschrieben durch Zerkleinern und Herauslöten kleinere Stücke von Platinenschrott und goldüberzogenen PC-Bauteilen. Im Abzug gibt man diese Stücke in ein Becherglas und übergießt sie gemäß Anleitung mit konz. Salzsäure und Wassertsoffperoxid-Lösung. Nach Einwirken über Nacht entnimmt man die Platinenteile und filtriert die gewonnene Lösung ab. | Lehrerversuch | Salzsäure (konz. (w: >25%)), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)) |
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Temperaturabhängigkeit des chemischen Gleichgewichts | Kältewirkung auf NO / NO2 -Gemisch | Vorbereitend gewinnt man wie beschrieben durch die Reaktion von halbkonzentrierter Salpetersäure und Kupfer im Abzug Stickstoffmonoxid, das in ein Rggl. eingeleitet wird, wo es teilweise zu Stickstoffdioxid oxidiert. Man schmilzt das Rggl. über der Brennerflamme zu einer Ampulle. Nach dem Abkühlen taucht man diese Ampulle in ein Kältebad von -25°C, was durch Kühlen von Ethanol mittels Trockeneis hergestellt wird. | Lehrerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Stickstoffmonoxid (freies Gas), Stickstoffdioxid (freies Gas) |
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Polystyrol-Synthese mittels Eisen(III)-chlorid | Kationische Polymerisation von PS | Vorbereitend gewinnt man frisch kristallisiertes Eisen(III)-chlorid durch Sublimation. Man erhitzt vorsichtig eine Spatelportion Eisen(III)-chlorid, wasserfrei oder als Hexahydrat im schwer schmelzbaren Rggl. bis sich in der Mitte des Glases dunkle glänzende Kristalle abscheiden. Diese werden mit trockenem Spatel entnommen, in ein Rggl. überführt und mit Styrol gemäß Rezeptur übergossen. Man erwärmt mehrfach kurz in der Brennerflamme und beobachtet die Reaktion. Der entstehende harzartige Feststoff wird auf thermoplastische Eigenschaften untersucht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Styrol, Eisen(III)-chlorid (wasserfrei), Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat |
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Stärkeabbau | Wirkung von Mundspeichel als Ferment | Vorbereitend gewinnt man eine klare Stärkelösung, indem man Stärke in dest. Wasser gibt, kurz aufkocht und die Lösung abfiltriert. In vier Rggl. gibt man 1) dest. Wasser, 2) 3ml Stärkelösung, 3) Stärkelösung mit 3-5 Tropfen LUGOLscher Lösung und 4) Stärkelösung mit 3-5 Tropfen LUGOLscher Lösung und etwas Mundspeichel. Alle vier Rggl. stellt man für 5min in ein warmes Wasserbad (40°C). | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Löslichkeit von Kohlenwasserstoffen | Heptan mit Wasser und mit Benzin | Vorbereitend extrahiert man rotes Paprikapulver mit Benzin und stellt dann eine 1:1-Mischung mit Salatöl her. Zu dieser Flüssigkeit und zu einer wässrigen Methylenblau-Lösung gibt man in zwei Rggl. gemäß Beschreibung etwas Heptan, setzt Stopfen auf und schüttelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Benzin (Sdb.: 100-140 °C), n-Heptan, Methylenblau |
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Abhängigkeit von Licht, Chlorophyll und Kohlenstoffdioxid | Stärkenachweis bei Photosynthese | Vorbereitend extrahiert die Lehrkraft gemäß Anleitung das Chlorophyll aus teilweise präparierten Blättern, indem das Material zunächst in Wasser 5-10min lang und anschließend im Abzug in Ethanol unter Rückfluss 5min lang gekocht wird. Mit diesem Material wird dann in Schülerexperimenten gemäß Anleitung der Stärkenachweis mittels LUGOL'scher Lösung (Iod-Kaliumiodid-Lösung) durchgeführt. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Ethanol (ca. 96 %ig) |
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"Schwarze Löcher" | Reaktion von Aluminium mit Zinn(II)-salz-Lösung | Vorbereitend entfernt man im Abzug die Lackschicht einer CD-ROM durch Tauchen in halbkonz. Salpetersäure. Auf die freigelegte Aluminiumschicht tropft man Zinn(II)-Chlorid-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Zinn(II)-chlorid-Dihydrat |
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Nachweis von Fullerenen | Reaktion von Fullerenen mit Kaliumpermanganat | Vorbereiten stellt man eine Fulleren-Lösung her, indem man 10mg des Stoffes in 15ml Toluol auflöst. Reagenzglasversuch: Zu 1ml verd. Kaliumpermanganat-Lösung gibt man 1 ml 10%ige Soda-Lösung und überschichtet mit 2ml Fulleren-Lösung. Man verschließt mit Stopfen, schüttelt 3 min lang und beobachtet die Farbveränderung nach der Entmischung. Es wird erneut Kaliumpermanganat-und Soda-Lösung zugesetzt und erneut geschüttelt. Die Prozedur wird so oft wiederholt, bis die obere organische Phase entfärbt ist. Anschließend wiederholt man das Experiment, tauscht aber die Soda-Lösung gegen ca. 1%ige Schwefelsäure aus. | Lehrer-/ Schülerversuch | Toluol, Kaliumpermanganat, Natriumcarbonat-Decahydrat, Fulleren C60 |
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Matisse-Impressionen - Meditative Chemieshow | Diffusion von Neutralrot und Methylenblau in Wasser | Vorarbeit: Der Spritzenstempel einer 20 mL Spritze und einer 10 mL Spritze wird jeweils ca. 1 cm aus dem Spritzenzylinder herausgezogen. Von beiden Spritzen wird jeweils der Boden des Spritzenzylinders mit einem scharfen Messer abgeschnitten. In die 20mL Spritze wird Neutralrot-Pulver und in die 10 mL Spritze wird Methylenblau-Pulver eingefüllt. Die Bodenöffnung beider Spritzen wird mit 4 Lagen eines Stücks Nylonstrumpf verschlossen und dieser mit Gewebeband am Spritzenzylinder festgeklebt. Petrischalen-Projektionsversuch: Eine Petrischale mit ca. 40mL lauwarmen Wasser wird auf den Overhead-Projektor gestellt. Zunächst wird zwei- bis dreimal (auch möglichst an den Rand) aus der Neutralrot-Spritze Farbstoffpulver auf die Wasseroberfläche gestäubt. Nach ca. 30 Sekunden wird mittig aus der kleinen Spritze ein-bis zweimal Methylenblau-Pulver eingestäubt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Methylenblau |
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Kalkgehalt in Bodenproben | Optische und akustische Beurteilung bei der Kohlendioxid-Freisetzung | Vor-Ort-Untersuchung: Eine aufgenommene Bodenprobe (Löffelportion) wird in einer Schale mit 10%iger Salzsäure versetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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Sektroskopische Untersuchung von Mineralwässern | Flammenfärbung durch gelöste Mineralsalze | Von verschiedenen Mineralwässern werden jeweils 50ml zur Trockne eingedampft (günstig: IR-Strahler). Die Abdampfrückstände werden mit 1 oder 2 Tropfen Salzsäure angefeuchtet. Mit einem ausgeglühten Magnesiastäbchen nimmt man das Mineralsalz auf, bringt es in den oberen teil der entleuchteten Brennerflamme und beobachtet die Flammenfarbe. Man wiederholt den Vorgang und betrachtet das jeweilige Linienspektrum mit einem Handspektroskop. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Kristalle auf Steinen züchten | Kristallwachstum aus gesättigter Lösung | Von Kupfersulfat-Pentahydrat und Kalialaun stellt man eine größere Menge warm gesättigter Lösungen her, die nach dem Abkühlen vom Bodensatz abfiltriert werden. Chromalaun und rotes Blutlaugensalz werden kalt gesättigt zubereitet. Man legt einen Stein mit strukturierter Oberfläche in das Kristallisiergefäß, überdeckt ihn mit reichlich der jeweiligen Lösung. An einem kühlen erschütterungsfreien Standort lässt man die Kristallabscheidung ablaufen. Bei Chromalaun sollte es im Kühlschrank geschehen. Die fertigen Kristallgebilde auf den Steinen werden vorsichtig mit Alkohol abgespült. | Lehrer-/ Schülerversuch | Chrom(III)-Kaliumsulfat-Dodecahydrat, Ethanol (ca. 96 %ig), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Bariumsulfat-Fällung (Verdünnungsreihe) | Reaktion von Bariumchlorid-Lösung mit Schwefelsäure | Von einer 10%igen Schwefelsäure-Lsg. legt man in Schnappdeckelgläsern eine 10-fach-Verdünnungsreihe an - von 1:10 bis 1:100000. Nun gibt man zu jedem Glas 1 ml Bariumchlorid-Lsg., verschießt und schüttelt die Proben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Bariumchlorid-Lösung (wässrig (w: 3-25%)), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) |
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Sichtbarmachen von Prägespuren auf Messingschlüsseln | Kriminaltechnik mit Gefügekontrastierung (metallographisches Ätzen) | Von einem Messingschlüssel entfernt man gemäß Anleitung die Prägung durch Feilen und Schmirgeln. 10 Minuten lang legt man den Schlüssel in eine Petrischale mit der Ätzlösung, die aus Eisen(III)-chlorid und Salzsäure wie angegeben zubereitet wurde. Danach entnimmt man ihn mit der Tiegelzange, spült mit Wasser und trocknet ihn. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Salzsäure (konz. (w: >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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CfL: Reaktion zwischen einem Anspitzer aus Magnesium und Salzsäure | Wasserstoffentwicklung mit einem unedlen Metallwerkstoff | Vom Anspitzer wird ein kleines Stückchen abgeschnitten und in ein Reagenzglas gegeben. Anschließend fügt man 5 mL Salzsäure hinzu. Nach Beendigung der Reaktion kann ein Teil der Lösung vorsichtig eingedampft werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Magnesium (Band, Stücke) |
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