Experimente der Kategorie "Energetik/ Katalyse/ Kinetik"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Neutralisationswärme | Wärmeentwicklung bei der Reaktion von Natronlauge mit Salzsäure bzw. Schwefelsäure. | Natronlauge und Salzsäure (Schwefelsäure) zeigen bei der Neutralisation eine messbare Erwärmung. Man bestimmt die Temperatur der beiden äquimolaren Flüssigkeiten vor dem Experiment und gießt sie dann unter Temperaturkontrolle zusammen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Schwefelsäure (Maßlösung c: 0,05 mol/L) |
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Neutralisationswärme bestimmen | Thermometrische Titration von Essigsäure | Sowohl eine 5-molare Essigsäure (50ml-Portion) als auch reine Essigsäure (15g-Portion) werden mit 5-molarer Natronlauge unter Verwendung von Phenolphthalein-Lösung titriert. Die Temperaturentwicklung während der Zugabe der Natronlauge wird gemessen und dokumentiert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (konz. w: ca. 20%), Essigsäure (100 %ig, Eisessig), Essigsäure (w=____% (25-90%)), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Nucleophile Substitution an Halogenalkanen | Einfluss von Reaktionsparametern (variable Edukte) | Gemäß Anleitung bringt man in einem Rundkolben unter andauernder Leitfähigkeitsmessung (alternativ: Kontrolle mittels Chemophon) 1-Chlorbutan mit Ethanol zur Reaktion. Die Leitfähigkeit der eingesetzten Edukte wird ebenfalls gemessen. Nach Ende der Reaktion prüft man das Reaktionsgemisch im Rggl. mit Universalindikator-Lösung. In gleicher Weise verfährt man wie beschrieben mit den anderen Halogenalkanen. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Butylchlorid, Ethanol (absolut), 2-Iod-2-methylpropan, Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol), tert. Butylethylether, n-Butylethylether |
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 OSTWALD-Verfahren (Modellversuch) |
Oxidation von Ammoniak am Katalysator | keine Anleitung | tabu | |
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Platin als Katalysator | Platindraht zerlegt Wasserstoffperoxid. | Wasserstoffperoxid wird unter der katalytischen Wirkung eines Platindrahtes in Wasser und Sauerstoff zerlegt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig (w=3%)) |
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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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Produkthemmung bei der Urease-Reaktion | Reaktionskinetik der Harnstoff-Hydrolyse | Eine 10%ige und eine 1%ige Harnstoff-Lösung werden gemäß Anleitung mit Urease-Suspension zur Reaktion gebracht. 5min lang misst man in Zeitabständen von 20sec die elektrische Leitfähigkeit. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | |
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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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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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Reaktion von Carbonsäuren mit Soda | Spontane endotherme Reaktion: Natriumcarbonat-Decahydrat und Carbonsäuren | Portionen von Kristallsoda und Citronensäure werden unter Temperaturkontrolle miteinander verrührt. Hydroxycarbonsäuren, Dicarbonsäuren und aromatische Carbonsäuren sind ebenfalls geeignete Partner. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumcarbonat-Decahydrat, Citronensäure-Monohydrat, DL-Äpfelsäure, L(+)-Weinsäure, Oxalsäure-Dihydrat, Benzoesäure, Salicylsäure |
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Reaktion von Magnesium mit Salzsäure | Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration | Gemäß Anleitung montiert man 3 Spritzen (davon mindestens 1 mit 30ml Volumen) über einen Dreiwegehahn zusammen. Man bringt in drei Ansätzen nacheinander wie beschrieben Magnesiumband mit Salzsäure jeweils anderer Konzentration zur Reaktion und bestimmt das sich bildende Gasvolumen in gegebenen Zeitabständen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Wasserstoff (freies Gas) |
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Reaktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von Temperatur und Konzentration | Magnesium-Salzsäure-Reaktion | A In 2 Rggl. lässt man wie angegeben Magnesiumband-Stücke mit Salzsäure reagieren - einmal bei Raumtemperatur einmal bei stark erhitzter Salzsäure. B In 2 Rggl. lässt man Magnesiumband-Stücke einmal mit 1-molarer und einmal mit 0,1-molarer Salzsäure reagieren. Die jeweiligen Reaktionszeiten werden ermittelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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Reaktionsgeschwindigkeit und Konzentration | Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration der Reaktanden | Bei Raumtemperatur werden 2 gleich große Stücke Magnesiumband in unterschiedlich konzentrierter Salzsäure zur Reaktion gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Reaktionsgeschwindigkeit und Oberfläche | Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit vom Zerteilungsgrad der Reaktanden | Reagenzglasversuch: Zinkmetall mit unterschiedlichem Zerteilungsgrad wird mit verdünnter Salzsäure zur Reaktion gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Zink (Pulver, nicht stabilisiert) |
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Reaktionsgeschwindigkeit und Oberfläche | Mg-Band bzw. Mg-Pulver reagieren mit Salzsäure | Man baut gemäß Anleitung die Messwerterfassung mit Temperatur-Sensor auf. In ein Kalorimeter gibt man die Salzsäure und taucht den Temperatur-Ssensor hinein. Dann fügt man die genau eingewogene Menge Magnesiumband hinzu und rührt. Anfangs- und Endtemperatur werden erfasst. Das Experiment wird anschließend mit Magnesiumpulver wiederholt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Magnesium (Pulver, nicht stabilisiert), Magnesium (Band, Stücke), Wasserstoff (freies Gas) |
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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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Reaktionsgeschwindigkeit und Temperatur (2) | Magnesium lösen: Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigket von der Temperatur | 1-cm-Stücke von Magnesiumband reagieren in 2 Ansätzen mit verdünnter Salzsäure bei 20 °C und bei Siedehitze (Brenner). Die Zeit bis zum vollständigen Auflösen wird gemessen und verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Reaktionswärme: Zink mit Kupfer-Ionen | Reaktionswärme bei der Reaktion von Zn mit Cu(II)-Salz-Lsg. | Kalorimeterversuch: Unter Kontrolle der Temperatur wird Zinkpulver mit einer verdünnten Kupfer(II)-Salzlösung zur Reaktion gebracht. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Zink (Pulver, phlegmatisiert) |
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Salmiakbildung - energetisch betrachtet | Reaktion von Chlorwasserstoff mit Ammoniak | Man befüllt eine Waschflasche zu ca. einem Drittel mit konz. Salzsäure, eine zweite mit konz. Ammoniak-Lösung. Die kurzen Glaswinkel der Waschflaschen werden über Schlauchstücke mit einem gläsernen T-Stück verbunden, die langen Glaswinkel über Schläuche und T-Stück mit einem Gummigebläse. Man presst damit Luft durch beide Waschflaschen-Lösungen gleichzeitig und löst am oberen T-Stück die Bildung von Salmiakrauch aus. Dieses T-Stück wird dabei deutlich warm. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Salzsäure (konz. (w: >25%)), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Ammoniak (freies Gas), Chlorwasserstoff (wasserfrei), Ammoniumchlorid |
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Sauerstoffentwicklung aus Wasserstoffperoxid | Braunstein als Katalysator | Wasserstoffperoxid wird durch Mangan(IV)-oxid in Wasser und Sauerstoff zerlegt. Sauerstoffnachweis erfolgt mittels Glimmspanprobe. Alternativ erzeugt man wie beschrieben den Sauerstoff in einem Microscale-Gasentwickler und bestückt die mit Sauerstoff gefüllte Spritze mit einer glimmenden Zigarette. Man setzt diese in Flammen, wenn man das Gas aus der Spritze drückt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Mangan(IV)-oxid, Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)) |
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