Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Wasser entzündet Zink | Zink wird mittels Ammoniumnitrat oxidiert. | Zinkpulver wird mit Ammoniumnitrat und wenig Ammoniumchlorid vermischt, zum Kegel aufgeschichtet und mit einem Tropfen Wasser gezündet. | Lehrerversuch | Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Ammoniumnitrat, Ammoniumchlorid |
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Lokalelement Zink und Kupfer (Platin) | Elektrochemische Reaktion von edlem mit unedlem Metall | Zinkgranalien werden mit 10%iger Schwefelsäure übergossen. Man berührt mit einem Kupferdraht (alternativ: Platindraht) ein Zinkstückchen. Die mäßige Wasserstoffentwicklung wird dadurch erheblich verstärkt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Wasserstoff (freies Gas) |
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Reaktion von Zink und Schwefel | Zink reagiert exotherm mit Schwefel. | Zink- und Schwefelpulver werden vermischt. Das Gemisch wird auf feuerfester Unterlage mit einem glühenden Draht gezündet. | Lehrerversuch | Zink (Pulver, phlegmatisiert), Schwefel, Schwefeldioxid (freies Gas), Zinkoxid |
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Depolymerisation von PMMA | Thermischer Abbau von Polymethacrylsäuremethylester | Zerkleinertes PMMA-Material, z.B. von Kfz-Rücklichabdeckungen oder Fahrrad-Speichenreflektoren wird mit ein Drittel Füllhöhe im Rggl. erst vorsichtig über dem Gasbrenner erwärmt. Die entstehende blasige Schmelze wird dann stärker erhitzt, von oben beginnend. Das Reagenzglas ist mit einem Stopfen und gewinkeltem Ableitungsrohr versehen, das die gasförmigen Produkte in ein zweites Rggl. führt, welches in Eiswasser steht. Das sich bildende Kondensat wir vorsichtig auf Geruch geprüft. Man testet auch die entfärbende Wirkung auf Kaliumpermanganat-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Methylmethacrylat, Kaliumpermanganat |
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Eigenschaften von Magneteisenstein | Lösen von Magnetit; Nachweis von Eisen(II) und Eisen(III) | Zerkleinerter Magnetit wird in halbkonz. Salzsäure aufgekocht. Man lässt das Filtrat abkühlen, filtriert und weist im gelblichen Filtrat mit Amminiumthiocyanat-Lösung gelöstes Eisen nach. Sowohl mit rotem als auch mit gelbem Blutlaugensalz stellt man eine wässrige Lösung her und untersucht damit das Filtrat auf zweiwertiges und dreiwertiges Eisen. Man prüft bei zerkleinertem Magnetit die magnetische Eigenschaft, erhitzt ihn im Porzellantiegel bis zur Rotglut und prüft erneut. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumthiocyanat, Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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Abtrennung von Farbstoff(en) aus Kunststoffabfällen | Adsorption in aufgelöstem Kunststoff mittels Aktivkohle | Zerkleinerte PMMA-Abfälle (z.B. Kfz-Rücklichtabdeckung oder Speichenreflektor) werden gemäß Angaben in Aceton unter Erwärmung und Rühren aufgelöst. Man setzt Aktivkohle zu und rührt die heiße Lösung 2min lang. Die Lösung wird in eine Schale abfiltriert und unter dem Abzug zur Trockne (40-50°C-Sandbad oder -Heizplatte) eingedampft. Alternativ kann die filtrierte Lösung in ein Becherglas mit reichlich Wasser eingerührt werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton |
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Aushärten von Zementmörtel | Exothermes Abbinden | Zement und Sand werden im Verhältnis 1:2 gemischt, mit etwas Wasser zu einem steifen Brei verrührt und zum Aushärten in eine Konservendose gegeben. Man stellt ein einseitig verschlossenes Glasrohr in die noch weiche Masse und misst darin mit einem Thermoelement die Temperaturveränderung. Über mehrere Stunden wird ab und zu der Erhärtungsgrad geprüft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zement |
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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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Schmelzspinnen eines Polyesters | Thermoplastizität von PET über der Teelichtflamme | Zehn etwa 1-ct-große Stücke von Polyethylenterephthalat werden zurecht geschnitten. Man erwärmt den Kunststoff in einem leeren Teelichtbecher über einer Teelichtflamme bis zum Erweichen. Mit einem Holzstab zieht man dann aus der zähflüssigen Schmelze lange Fäden. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: Zünden eines Brenngas-Luft-Gemisches mit einer Heizwendel | Verlauf einer chemischen Reaktion in Abhängigkeit von Durchmischung und Volumenverhältnis Brenngas - Luft | Wie in Versuch "CfL: Zünden des Gasbrenners mit einem glühenden Draht" beschrieben, stellt man sich eine Drahtwendel her und verbindet die beiden Enden über Krokodilklemmen und Kabel mit der Spannungsquelle. Dann wird der 50-mL-Rundkolben in eine Stativklemme eingespannt. Bei der Verwendung von Erdgas muss die Öffnung nach unten zeigen, bei Campinggas nach oben. Nun stellt man in einem Kolbenprober ein Gasgemisch aus 12 mL Erdgas und 88 mL Luft her und bläst das Gemisch in den Rundkolben. Bei der Verwendung von Campinggas werden 8 mL Gas mit 92 mL Luft gemischt. Anschließend führt man die Heizwendel in den Rundkolben ein und regelt die Spannungsquelle hoch. Nach erneutem Spülen mit Luft kann ein Gemisch aus 50 mL Luft und 50 mL Gas hergestellt und eingesetzt werden. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Methan (freies Gas), n-Butan, Propan |
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CfL: Druckabhängigkeit der Bildung und Zersetzung von Hirschhorn-Salz | Druckabhängige Gleichgewichtsänderung von Hirschhorn | Wie in Versuch "CfL: Temperaturabhängigkeit der Zersetzung und Bildung von Hirschhorn-Salz" beschrieben erzeugt man im unteren Teil des Kolbenprobers an den Wandungen einen Niederschlag von Hirschhorn-Salz. Dann taucht man den Kolbenprober entsprechend der Abbildung (s. Skript) mindestens bis zur 100-mL-Marke in auf 50°C temperiertes Wasser (±4°C, keinesfalls mehr!) und wartet ca. 1 Minute, bis sich das Glas und auch der Gasraum entsprechend erwärmt haben. Nun erzeugt man durch Anheben den Stempels so lange einen leichten Unterdruck, bis sich das Gasvolumen auf etwa 80 ml vergrößert hat. Ohne den Kolbenprober aus dem Wasser zu nehmen, übt man nun einen Druck auf den Stempel aus und komprimiert das Gasvolumen auf etwa die Hälfte. Der dadurch erzeugte Niederschlag an den Wandungen verschwindet bei einem anschließenden kräftigeren Zug am Stempel sofort wieder. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumcarbonat |
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Die Abgangsgruppen im Konkurrenzexperiment | Nucleophile Substitution mit Triphenylphosphan | Wie in der Anleitung beschrieben werden in drei Versuchen nacheinander 1-Iodpentan, 1-Brompentan und 1-Chlorpentan mit Triphenylphosphan in Dichlormethan als Lösemittel zur Reaktion gebracht. Die Versuche werden über eine Leitfähigkeitsmessung - mit Amperemeter bzw. mit Chemophon - kontrolliert. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | 1-Iodpentan, 1-Brompentan, 1-Chlorpentan, Triphenylphosphan, Dichlormethan |
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Der Bau des Lithium-Ionen-Power-Packs | Herstellung eines leistungsstarken Akkus mit Zinn als Anodenmaterial | Wie in der Anleitung beschrieben und mit Skizzen und Abbildungen im Detail dargestellt wird das System aus zurecht geschnittenen Zinnfolien- und Graphitfolienstreifen auf einem lagen Filterpaierstreifen ziehharmonikaartig zusammengefaltet, so dass es in die vorgesehene Dose passt. Der Dosendeckel mit den zwei Polen wird gemäß Beschreibung präpariert. Man befüllt mit der Elektrolytlösung, die durch Einrühren von Lithiumperchlorat in ein Gemisches aus Propylencarbonat und Dimethylcarbonat angesetzt wird. Nach der Befüllung wird der Akku wie beschrieben aufgeladen und als Spannungsquelle benutzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Lithiumperchlorat, Propylencarbonat, Dimethylcarbonat |
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Bromwasser herstellen | Sichere Handhabung einer gefährlichen Chemikalie | Wie beschrieben zieht man eine kleine Menge Brom mittels geknickter Brompipette auf und tropft sie in eine Portion Wasser, wobei das Rggl. o.ä. nicht in der Hand gehalten, sondern hingestellt wird. | Lehrerversuch | Brom, Bromwasser (verd. (w: 1-5%)) |
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Ammoniak-Nachweis in Gartenerde | Färbung von Indikatorpapier in der Gasphase | Wie beschrieben wird eine Portion Gartenerde mit warmem Wasser aufgeschlämmt und auf zwei Erlenmeyerkolben aufgeteilt. Der einen Probe wird eine Spatelportion Harnstoff zugesetzt. Ein angefeuchteter Streifen Indikatorpapier wird jeweils in die Gasphase des abgedeckten Kolbens gehängt. Nach 5-minütiger Wartezeit setzt man wie angegeben Natronlauge hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Neutralisation mit Wassernachweis | Reaktion von Citronensäure mit Ätznatron | Wie beschrieben vermischt man äquimolare Portionen von Citronensäure und Ätznatron, verreibt sie im Mörser und gibt sie in ein Rggl., das flach schräg eingespannt wird. Man erhitzt mit der Brennerflamme, bis die Reaktion beginnt. Das an der Wandung entstehende Kondensat wird mit WATESMO-Papier oder wf. Kupfer(II)-sulfat getestet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Citronensäure-Monohydrat, Natriumhydroxid (Plätzchen) |
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Elektrochromes Umfärben einer Emeraldin-Salzschicht in Schwefelsäure | Farbreaktion von Polyanilin auf FTO-Glas | Wie beschrieben und in der Skizze dargestellt befestigt man zwei mit Aceton gespülte Graphitfolien-Streifen und das mit Polyanilin beschichtete FTO-Glas in der flachen Plastikdose, die mit Schwefelsäure befüllt ist. Man verschaltet die Elektroden, wobei zunächst die Graphitfolie als Anode agiert, mittels Krokodilklemmen, Kabeln und Gleichspannungsquelle in einen Stromkreis und färbt die FTO-Platte durch Anlegen einer 1,2 V-Spannung von grün (Emeraldin-Salz) über gelb auf farblos um. Dann schaltet man die FTO-Platte als Anode und elektrolysiert noch einmal mit 1,2 V, bis die Platte nach Gelb- und Grünfärbung einen blau/ violetten Farbton (Pemigranilin-Salz) zeigt. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Aceton |
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Phosphatpuffer als "Wunderwasser" | Ausbleibende Indikator-Umfärbung | Wie beschrieben stellt man durch quantitatives Mischen Na-hydrogenphosphat und Na-dihydrogenphosphat eine Pufferlösung pH7 bereit. Auf drei Rggl. verteilt setzt man gemäß Anleitung Salzsäure bzw. Natronlauge zu. Die Farbreaktionen einer vergleichbaren Vorgehensweise bei normalem Wasser wird gezeigt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol) |
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Pufferfunktion des Bodens | Nachweis der Säureregulierung bei Bodenproben | Wie beschrieben präpariert man einen Siebboden in einen Plastik-Trinkbecher und befüllt diesen mit der jeweiligen Bodenprobe. Nach einer Durchfeuchtung mit Wasser bringt man wie angegeben die Essigsäure auf, deren pH-Wert zuvor bestimmt wurde. Anschließend testet man den pH-Wert der durchgesickerten und aufgefangenen Flüssigkeit. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Lösungswärme - Lösungskälte | Lösungsvorgänge bei Ammoniumchlorid und Natriumhydroxid | Wie beschrieben löst man unter permanenter Temperaturkontrolle in jeweils einer Wasserportion zunächst Ammoniumchlorid und dann Natriumhydroxid. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Ammoniumchlorid |
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