Experimente der Kategorie "Energetik/ Katalyse/ Kinetik"

NameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
Zinkoxid-Nanopartikel als Farbkiller Photokatalytische Zersetzung von Rote-Beete-Fabstoff In vier Schnappdeckelgläsern gibt man stark verdünnten Rote-Beete-Saft. Zwei Ansätze werden mit einer Zinkoxid-Nanopartikel-Suspension versetzt. Man beobachtet die Farbveränderung. Dann wird eine Ansatz mit und ein Ansatz ohne Nano-ZnO 30 min lang einer UV-Bestrahlung ausgesetzt. Man vegleicht die vier Proben. Lehrer-/ Schülerversuch Zinkoxid, Ethanol (ca. 96 %ig)
Biologische Wasserstoffgewinnung Photoproduktion von Wasserstoff durch Purpurbakterien Gemäß der ausführlichen Anleitung werden die Puffer- und Nährlösungen angesetzt sowie das Bakterienmedium vorbereitet. Die biochemische Gasproduktion erfolgt über 3-6 Tage in der zusammengestellten Apparatur. Zum Wasserstoffnachweis wird das in der Einwegspritze gewonnene Gas an der Kanülenspitze mittels Pt-Quarzwolle entzündet. Kohlendioxid wird mit Barytwasser nachgewiesen. Lehrer-/ Schülerversuch SII Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Bariumhydroxid-Lösung (wässrig, gesättigt (w: ca. 7%)), Wasserstoff (freies Gas), Ethanol (ca. 96 %ig)
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%))
Methanisierung von Wasserstoff aus reg. Energie Platinkatalysierte Reduktion von Kohlenstoffdioxid mit Wasserstoff Vorbereitend wird ein Quarzrohr mit Platinkatalysator-Perlen befüllt und mit Widerstandsdraht eng umwickelt, der mit einer geeigneten Spannungsquelle verbunden ist. Das Reaktionsrohr ist zwischen zwei Gasspritzen eingebaut, von denen die eine leer und die andere mit Wasserstoff und Kohlendioxid befüllt ist. Man heizt das Quarzrohr auf ca. 400 C auf und drückt langsam die Gasportion über einen 8-Minuten-Zeitraum hin und her. Der Nachweis von umgesetzten Kohlendioxid lässt sich mit der Kalkwasserreaktion durch Vergleich mit einer vorbereiteten Trübungsreihe halb quantitativ durchführen. Durch Vergleich der Flammenfarbe vor und nach dem Experiment, die man mittels kanülenbestückter Spritze erzeugt, wird untersucht, ob Waserstoff oder Methan das brennende Gas ist. Die quantitative Untersuchung der Methanisierung ist auch sehr gut mit dem Low-Cost-GC von Kappenberg möglich. Lehrer-/ Schülerversuch SII Methan (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas)
Unterschiede bei der Diffusionsgeschwindigkeit Reaktion von Ammoniak mit Chlorwasserstoff - genauer betrachtet Ein waagerecht eingespanntes Glasrohr wird mit Stopfen verschlossen, die mittels einer Nadel innen einen Wattebausch tragen. Der eine Wattebausch ist mit konz. Salzsäure, der andere mit konz. Ammoniak-Lösung befeuchtet. Die beiden Gase Ammoniak und Chlorwasserstoff treffen sich abseits der Mitte auf der Seite des Chlorwasserstoffs und bilden weißes Ammoniumchlorid. Lehrer-/ Schülerversuch Salzsäure (konz. (w: >25%)), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Chlorwasserstoff (wasserfrei), Ammoniak (freies Gas), Ammoniumchlorid
Endotherme Reaktion von Salzen Reaktion von Ammoniumthiocyanat mit Bariumhydroxid Ein Erlenmeyerkolben wird mit Spatelportionen von Bariumhydroxid und Ammoniumthiocyanat befüllt und mit einem Adsorptionsstopfen versehen. Die Stoffe werden durch Schütteln vermischt. Man stellt den Kolben sofort auf ein befeuchtetes Schwämmchen. Die endotherme Reaktion führt zum Festfrieren des Gefäßes auf dem Schwamm. Lehrerversuch Bariumhydroxid-Octahydrat, Ammoniumthiocyanat, Ammoniak (freies Gas), Bariumthiocyanat-Hydrat
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
Dracula-Sorbet Reaktion von Schweineblut mit Wasserstoffperoxid Man gibt Schweineblut in ein größeres Cocktailglas und setzt wie beschrieben eine Mischung aus Wasserstoffperoxid und Chlorophyll zu. Lehrerversuch Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%))
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
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)
Calciumnitrat (Mauersalpeter) reagiert mit Natrium Spontane endotherme Reaktion von Calciumnitrat mit Natriumsulfat Ein Gemisch von Calciumnitrat-Tetrahydrat und Natriumsulfat-Decahydrat wird unter Temperaturkontrolle zur Reaktion gebracht. Lehrer-/ Schülerversuch Calciumnitrat-Tetrahydrat
Natriumthiosulfat reagiert mit Eisen(III)-nitrat Spontane endotherme Reaktion von Natriumthiosulfat mit Eisen(III)-nitrat Gemische von Natriumthiosulfat-Pentahydrat und Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat bzw. mit Aluminiumnitrat-Nonahydrat werden unter Temperaturkontrolle zur Reaktion gebracht. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumthiosulfat-Pentahydrat, Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat, Aluminiumnitrat-Nonahydrat, Schwefeldioxid (freies Gas), Natriumnitrat
Zinksulfat-Kaliumchlorid-Reaktion Spontane endotherme Reaktion von Zinksulfat-Heptahydrat mit Kaliumchlorid Ein Gemisch vonZinksulfat-Heptahydrat und Kaliumchlorid wird unter Temperaturkontrolle zur Reaktion gebracht. Lehrer-/ Schülerversuch Zinksulfat-Heptahydrat
Bariumhydroxid-Ammoniumthiocyanat-Reaktion Spontane endotherme Reaktion zwischen Bariumhydroxid und Ammoniumthiocyanat Portionen von Bariumhydroxid-Octahydrat und Ammoniumthiocyanat werden unter Temperaturkontrolle zur Reaktion gebracht. Lehrer-/ Schülerversuch Bariumhydroxid-Octahydrat, Ammoniumthiocyanat, Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%))
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
Biochemische Brennstoffzelle mit Glucose-Oxidase Stromproduktion aus elektrochemischer Reaktion von Glucose mit Wasserstoffperoxid Man zeigt in zwei Vorversuchen ('Blue Bottle') die Eignung von Methylenblau als Redox-Mediator: Zum einen die Wirkung von Glucose auf alkalische Methylenblau-Lösung, zum anderen die Wirkung von Glucose-Oxidase auf eine pH7-gepufferte Methylenblau-Lösung. Im Hauptversuch befüllt man die vorgesehene Brennstoffzelle entsprechend der ausführlichen Anleitung kathodenseitig mit salzsaurer Wasserstoffperoxid-Lösung und anodenseitig mit der zubereiteten gepufferten Glucose-Oxidase-Methylenblau-Lösung, die mit einer Glucose-Methylenblau-Lösung vermischt wurde. Als Elektroden kommen ein Graphitstab und ein versilberte Kohlestab, alternativ ein Titan-Strecknetz zum Einsatz. Lehrer-/ Schülerversuch SII Methylenblau, Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%))
Biochemische Brennstoffzelle mit Trockenhefe Stromproduktion aus elektrochemischer Reaktion von Glucose mit Wasserstoffperoxid Vorbereitend setzt man nach Anleitung eine gepufferte Lösung von 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon an. Man zeigt in einem Vorversuch die Reaktion einer alkalische Glucose-Lösung mit gepufferter HNQ-Lösung. Im Hauptversuch befüllt man die vorgesehene Brennstoffzelle entsprechend der ausführlichen Anleitung kathodenseitig mit salzsaurer Wasserstoffperoxid-Lösung und anodenseitig mit der zubereiteten Suspension von Trockenhefe in gepufferter HNQ-Lösung, die mit einer Glucose-HNQ-Lösung vermischt wurde. Als Elektroden kommen ein Graphitstab und ein versilberte Kohlestab, alternativ ein Titan-Strecknetz zum Einsatz. Lehrer-/ Schülerversuch SII Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)), 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon
Zinkoxid-Nanopartikel unter Leidenfrost-Bedingungen Thermische Reaktion einer Zinkacetat-Lösung und Fluoreszenz der ZnO-Nanopartikel Vorbereitend wird eine wässrige Zinkacetat-Lösung (c: 0,02 mol/L) hergestellt. Eine Aluminiumscheibe wird auf einer 300° heißen Magnetrührerplatte stark erhitzt. Das Erreichen der Leidenfrost-Temperatur - oberhalb 240°C - wird mit Tropfen von dest. Wasser überprüft. Nun trägt man mit einer Pipette 1-2 ml der Zinkacetat-Lösung in der Mitte der Aluminiumplatte auf und beobachtet den Reaktionsverlauf unter Bestrahlung mit UV-Licht. Lehrer-/ Schülerversuch Zinkacetat-Dihydrat
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)
Ein Kunststoff aus Milchsäure Über das Lactid zur Polymilchsäure Reagenzglasversuch: Zu etwa 2,5 ml Milchsäure gibt man ein Siedesteinchen und eine Spsp. Zinkchlorid, alternativ einige Zinn(II)-chlorid-Körnchen. Dann wird vorsichtig über der Brennerflamme erhitzt, wobei ein Schaum entsteht, der immer feinporiger wird. Die Masse erstarrt beim Abkühlen. Lehrer-/ Schülerversuch Milchsäure (ca. 90 %ig), Zinkchlorid, Zinn(II)-chlorid (wasserfrei)

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