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Chemie Aktuell 2003 BG/BRG Lerchenfeld

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28./ 29. Jänner 2003

BG/BRG Lerchenfeld

Klagenfurt


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Inhaltsverzeichnis

I. STOFFEIGENSCHAFTEN/STOFFTRENNUNG 4

Dichte des Süßwassers/des Toten Meeres (Demonstrationsversuch) .............. 4

Filtrieren mit Grillkohle............................................................................... 5

Destillation einer Alkohol/Wasser-Mischung................................................ 5

Schokolade auftrennen................................................................................. 6

Unterscheidung zwischen Lachsersatz und echtem Lachs.............................. 6

II. ANFANGSUNTERRICHT / VERBRENNUNG ......... 8

Untersuchung der gelb leuchtenden Flamme................................................. 8

V1: Rußabscheidung .......................................................................... 8

V2: Rußverbrennung in der Gasbrennerflamme................................... 8

V3: Betrachtung der Kerzenflamme durch eine PE-Folie ..................... 8

Abkühlung der Kerzenflamme („Davy´sche Sicherheitslampe“).................... 9

Entzündung von Holz über einer Kerzenflamme ........................................... 9

Wärmeableitung in einer brennenden Zigarette mit Hilfe von Kupferdrähten und Entzündung der Zigarette mittels Sauerstoffinjektion. ............................10

Verbrennen einer Kerze in einer mit Sauerstoff angereicherten Atmosphäre..11

Paraffindämpfe brennen – Bestimmung der Entzündungstemperatur (Lehrerversuch!).........................................................................................11

Paraffindämpfe und Wasser (ABZUG!!!) ....................................................12


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III. REDOX-REAKTIONEN...............................12

Siliziumherstellung (ABZUG!!!):................................................................12

Festkörper-Redox-Reaktion ........................................................................12

Glucoseverbrennung mit Mg.......................................................................13

Strom aus Haargel ......................................................................................13

Elektrolyse/Brennstoffzelle .........................................................................13

IV. NEUTRALISATION....................................14

Neutralisationsverlauf .................................................................................14

Antacida.....................................................................................................14

V1: Vergleich verschiedener Antacida/Neutralisation von Magensaft ..14

V2: Antacida setzen CO2 frei.............................................................15

H2CO3/HCO3 - - Gleichgewicht ...................................................................15

V. FARBSTOFFE/FÄRBEN.............................15

Herstellung von Spinellen ...........................................................................15

Herstellung der Caseinfarben ......................................................................16

VI. ORGANISCHE CHEMIE.............................16

Veresterung................................................................................................16

Nachweis von ranzigem Fett .......................................................................16

Herstellung von Rosmarincreme .................................................................17

„Chemischer" Sonnenuntergang ..................................................................17

VII. LINKS IM INTERNET .................................19


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I. Stoffeigenschaften/Stofftrennung Dichte des Süßwassers/des Toten Meeres (Demonstrationsversuch) C&G: 2 hohe Standzylinder, Wasser, Kochsalz, gekochtes Hühnerei Durchführung: • Beide Standzylinder mit Wasser füllen

• In den ersten Standzylinder Leitungswasser, in den zweiten eine gesättigte Kochsalz-Lösung einfüllen

• Das Hühnerei einmal ins Leitungswasser, einmal in die gesättigte Salzlösung geben

Information: Der Wassergehalt des Menschen ist dem des Hühnereies ähnlich, weshalb

Schwimmsimulationen durchgeführt werden können


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Filtrieren mit Grillkohle

C&G: Reibschale, Pistill, 1 Becherglas 250 mL, 1 Erlenmeyer, Trichter, Glasstab, Filter, Brenner, Dreifuss + Drahtnetz, Grillkohle, gefärbte Lösung (z.B. Himbeersaft), PE-Sack

Durchführung: • 1 Stück Grillkohle in ein kleines PE-Sackerl geben und in der Reibschale zermörsern • ins Becherglas die zu entfärbende Lösung geben und die zerriebene

Grillkohle dazu geben • Aufkochen • Heiß filtrieren Information: Grillkohle ist viel billiger und ergibt dieselbe Adsorptionswirkung wie die

teure Aktivkohle! Destillation einer Alkohol/Wasser-Mischung C&G: Großes Reagenzglas, Holzklemme, gewinkeltes Glasrohr, Gummistopfen,

teil eines Stahlküchenlappens, Kerze, Auffanggefäß, Siedesteinchen, feuchtes Papiertaschentuch, Alkohol/Wasser-Gemisch

Durchführung: • Ca. 3 cm hoch die Alkoholwassermischung in das RG füllen • 1-2 Siedesteinchen dazu geben • Destillationsapparatur zusammensetzen

• Kühlrohr mit feuchtem Lappen umwickeln • Auffanggefäß vorsichtig über das Kühlrohr geben • Vorsichtig über der Kerzenflamme das Gemisch erhitzen

Stahllappen feuchtes Tuch


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Schokolade auftrennen C&G: Küchenraspel, Petrischale, große Reagenzgläser, kleine Reagenzgläser, RG-

Ständer, Trichter, Filter, Glasstab, Gummistopfen, Aceton oder Ethylacetat, warmes Wasser, Fehling I u. II

Durchführung: • Schokolade mit der Küchenraspel aufreiben, Schokoladeraspel liegen in der

Petrischale • In einem RG wird ca. 1-2 cm hoch die Schokolade gegeben und mit ca. 3 mL

Aceton oder Ethylacetat versetzt • RG mit Stopfen versetzen und Schütteln (Vorsicht!! Druckänderung!!) • In ein großes RG den Trichter mit Filter geben • Die Acetonlösung filtrieren (Filtrat A), den ungelösten Rückstand nicht

verwerfen, sondern mit ca. 3 mL warmen Wasser versetzen, eventuell aufkochen, damit die wasserlöslichen Bestandteile (Zucker) konzentrierter extrahiert werden können

• Wasserphase in ein neues großes RG filtrieren (Filtrat B) Weiterführung: • Mit Filtrat A Fettfleckprobe durchführen

Ø Mit Pipette das Filtrat hoch saugen und auf ein Filterblatt tropfen, das Lösemittel verdunsten lassen; Fettfleck erkennbar

• Mit Filtrat B den Fehling Test durchführen Ø Einen Teil der Probe in ein RG geben und mit je 0,5 mL FehlingI, II

versetzen; erhitzen; Rotbraunes Cu2O erkennbar Unterscheidung zwischen Lachsersatz und echtem Lachs G&C: Reagenzgläser, echter Lachs, Lachsersatz, Spiritus, Benzin Sicherheitshinweise: Der Lachs kann nach dem Versuch nicht mehr verzehrt werden!

Ethanol (Spiritus): F, R11 S7-16 Benzin: Xn, F, R 11-48/20-65 S 9-16-23.2-24-33-62

Entsorgung : Das Benzin sollte wenn möglich in organischen Lösungsmittelabfällen

entsorgt werden. Die Spiritus-Phase kann in den Ausguss geschüttet werden. Siehe auch: http:// www.experimentalchemie.de/02-b.htm Versuchsanleitung: Man besorge sich echten Lachs, sowie den billigeren Lachsersatz und zerteilt

ihn in kleine Stücke, die in ein Präparatgläschen (Schnappdeckelglas) gelegt werden. Anschließend übergießt man den Lachs mit Ethanol, bzw. normalen Haushaltsspiritus. Noch zeigen beide Flüssigkeiten keine Farbveränderung auf (siehe Bild links).


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Schüttelt man nun beide Gläschen kräftig, so erkennt man deutliche Unterschiede. Im Glas mit dem echten Lachs bleibt die Flüssigkeit unverändert farblos. Im Glas mit dem Lachsersatz hingegen verfärbt sich die Lösung rot-orange. Gibt man nun die gleiche Menge an Benzin zu, so stellen sich zwei Phasen ein, wobei der Farbstoff in der unteren Phase verbleibt.

Information: Das Fleisch des echten Lachses, der in Süßgewässern lebt, erhält seine

typische rosa Farbe durch die Ernährung mit Krebstieren. Vor allem das in der Nahrung vorhandene Astaxanthin, das zur Gruppe der Carotine gehört wird in das Muskelfleisch der Wildlachse eingelagert und sorgt für die rosa Färbung. Soll auch bei Zuchtlachsen, die in Farmen aufwachsen, die vom Kunden gewünschte Färbung erreicht werden, müssen dem Futter dieser Tiere Farbstoffe zugesetzt werden, da das verwendete Futter keine Carotinoide in ausreichender Menge enthält.

Der Lachsersatz wird aus Seelachs (z.B. Alaska-Seelachs) oder auch Kabeljau hergestellt und erhält die rote Farbe durch synthetische (Azo-) Farbstoffe, wie z.B. Gelborange S (E110) und Cocheneillerot (E124).


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II. Anfangsunterricht / Verbrennung Untersuchung der gelb leuchtenden Flamme C&G: Kerze, kalter Metallgegenstand (Münze, Schlüssel), Reagenzglas,

Holzklemme, Gasbrenner, weiße, dünne Polyethylenfolie /Einkaufs-tragtasche)

V1: Rußabscheidung Durchführung: • Halte die kalten Metallgegenstände und das Reagenzglas in die gelbe Zone

der Kerzenflamme Beobachtung: _____________________________________________________________ V2: Rußverbrennung in der Gasbrennerflamme Durchführung: • Halte das geschwärzte Reagenzglas in die violette Brennerflamme

Beobachtung: _____________________________________________________________ Erklärung: _____________________________________________________________ Information: Das Leuchten der Flamme ist auf die glühenden Kohlenstoffteilchen

zurückzuführen. An kalten Gegenständen scheidet sich der Kohlenstoff ab. In der heißen Brennerflamme wird er zu Kohlendioxid verbrannt. Eine Flamme ist ein dynamisches chemisches Reaktionssystem, in welchem sich ein Fließgleichgewicht zwischen unverbranntem und verbranntem Gas einstellt.

V3: Betrachtung der Kerzenflamme durch eine PE-Folie Durchführung: Betrachte die gelbe Kerzenflamme durch eine dünne, weiße PE-Folie, indem

du diese vor deine Augen hältst. Beobachtungen: _____________________________________________________________

Erklärung: Die PE-Folie wirkt wie ein Farbfilter. Sie filtert den gelben Anteil heraus, es ist nur mehr der rote Anteil sichtbar. Der glühende Kohlenstoff sendet Licht mit Wellenlängen über einen weiten Spektralbereich aus, sein Maximum liegt im roten Bereich, was den Temperaturen in der Kerzenflamme entspricht. Das gelbe Leuchten ist auf die „Elektronensprünge“ vom angeregten in den Grundzustand in den heißen Kohlenstoffatomen zurück zuführen. Die gelbe Farbstofffilterung lässt sich auch mit anderen Lichtquellen (Glühlampen, Leuchtstoffröhren) gut zeigen.


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Information: Nicht jede PE-Folie ist dafür geeignet. Weiße Tragetaschen aus PE-Folie lassen ihren Wareninhalt nicht erkennen, doch Lichtquellen mit roten Lichtanteilen können betrachtet werden. Der Grund dafür liegt in der kristallinen Anordnung der langen Kunststoffmoleküle (Makromoleküle). Die parallel angeordneten Makromoleküle haben bestimmte Abstände zueinander, durch welche bestimmte Lichtstrahlen hindurch können. Das Material PE ist auch in der Lage den Gelbanteil des Lichtes zu absorbieren. Milchig trübe PE-Säcke lassen zwar ihren Inhalt erkennen, doch aufgrund ihrer stark verfilzten makromolekularen Struktur erscheinen Lichtquellen diffus. Licht kann uns demnach nicht nur zum Erkennen unserer Alltagsgegenstände verhelfen, sondern gibt uns indirekt auch Auskunft über den für uns nicht sichtbaren Aufbau so mancher Körper und Stoffe.

Abkühlung der Kerzenflamme („Davy´sche Sicherheitslampe1“) C&G: 2 Kerzen, feinmaschiges Drahtnetz (Teesieb) Durchführung: • Entzünde die Kerze • Stülpe das Teesieb in die Kerzenflamme • Versuche über dem Teesieb die Paraffinreste und den Ruß erneut zu

entzünden Information: Die Ausbreitungsgeschwindigkeit und Höhe der Flamme hängen von der

freigesetzten Wärmemenge ab. Wird diese jedoch abgeführt, so können die Dämpfe nicht mehr brennen, weshalb die übliche Flammenform auch nicht mehr ausgebildet werden kann. Die Flamme wirkt durch das kühlende Drahtnetz „abgeschnitten“, ein Flammenring ist erkennbar. [7] Zusatzbemerkung: Brennbare Dämpfe können erst ab einer bestimmten Temperatur entzündet werden, die man Entzündungstemperaturen nennt.

Entzündung von Holz über einer Kerzenflamme C&G: Kerze, Weichholzstück (Mundspatel), feuerfeste Unterlage, Drahtnetz (zum

Feuer ersticken), Tiegelzange Durchführung: • Richte dir Drahtnetz und Tiegelzange zum Feuer ersticken her • Stelle die Kerze auf die feuerfeste Unterlage und entzünde sie • Halte ein Weichholzstück ca. 2-3 cm über die Flammenspitze, bis sich

dieses entzündet • Ersticke die Flamme des brennenden Holzes mit dem Drahtnetz

1 Das gezähmte Feuer: Lüften war in den Bergwerken nicht immer ausreichend, um Schlagwetter durch die Öllampenbeleuchtung zu verhindern. 1815 entwickelte Humphrey Davy eine Lampe, bei welcher die Flamme des Öllämpchens mit einem Drahtnetz umhüllt wurde. Dieses führte die Wärme soweit herab, sodass das Grubengasluftgemisch nicht mehr entzündet werden konnte.


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Wärmeableitung in einer brennenden Zigarette2 mit Hilfe von Kupferdrähten und Entzündung der Zigarette mittels Sauerstoffinjektion. G&C: Stativmaterial, Klemme, Muffe, 50 mL Spritze, Zigarette, dünner

Kupferdraht, kurzes Gummistück als Verbindung zwischen Zigarette und 50 mL Spritze; Für Low-Cost Sauerstoffherstellung nach Obendrauf [9]: 1 Reagenzglas Fiolax 16/160, 1 Weichgummistopfen mit 2 durchgeschobenen Kanülen (Kanülenspitzen nach dem Durchschieben gekappt), 1 Kanüle, 1 2mL HSW-Einwegspritze ohne Gummidichtung, 1 20 mL Einwegspritze (Gummidichtung mit Siliconöl gefettet); MnO2-Tabletten: Aktives MnO2-Pulver und Zement 1:1 mit Wasser angeteigt und in leerer Tablettenpackung etwa einen Tag verfestigt; Wasserstoffperoxid (w=10%) (ätzend),

Vorbereitungen: • Drei ca. 10 cm lange Kupferdrähte werden um einen Bleistift gewickelt • Diese Spiralen in die Zigarette stecken Zigarette mittels Gummistück mit der 50 mL Spritze (Lungensimulation) verbinden und im Stativ einspannen

• Sauerstoffgewinnung Ø Apparatur nach Zeichnung zusammensetzen (in den Gummistopfen 2

Kanülen stecken, Spitzen nachher kappen) Ø Die 2 mL Spritze mit Wasserstoffperoxid füllen und auf eine Kanüle

setzen Ø Die 20 mL Spritze auf die 2. Kanüle setzen Ø Funktionsfähigkeit der Apparatur durch Schieben der Kolben

überprüfen Ø Langsam das Wasserstoffperoxid zum Katalysator tropfen Ø Die erste Gasmenge in der 20 mL Spritze verwerfen Ø Nach der zweiten Füllung Spritze abnehmen und Kanüle anstecken

(vorsichtig zur Seite legen) • Die Zigarette anzünden und mittels der 50 mL Spritze vorsichtig Luft durch

die Zigarette saugen; bis zum Einstich der ersten Kupferspirale abbrennen lassen (nur wenig pumpen!!)

• In die nun abgekühlte Glut Sauerstoff injizieren • Kann mehrmals wiederholt werden

2 Hinweis: Experimente mit Zigaretten werden aus Gründen der Gesundheitserziehung vom Autor in der 4. Klasse nicht durchgeführt

Cu-Spiralen


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Verbrennen einer Kerze in einer mit Sauerstoff angereicherten Atmosphäre G&C: 2 Einmachgläser mit Deckel (1L), 1 Teelicht, Wasserstoffperoxid (w=10%)

(ätzend), aktives Braunsteinpulver mit einer kleinen Spatelspitze KMnO4 verrieben

Durchführung: • Fülle ca. 15 mL Wasserstoffperoxid in das Einmachglas

• Entzünde das Teelicht und setze es vorsichtig in das Glas (stecke zum Hineinsetzen eine Spatel in die Kerze)

• Füge jetzt eine Spatelspitze der MnO2/ KMnO4-Verreibung hinzu, schließe den Deckel

• Zum Vergleich stelle ein Teelicht in ein zweites Einmachglas ohne Deckel Beobachtungen: _____________________________________________________________

_____________________________________________________________ Information: Aus Wasserstoffperoxid und der MnO2/KMnO4-Verreibung entsteht

Sauerstoff und Wärme. Das KMnO4 dient zum anfänglichen raschen Sauerstoffkonzentrationsanstieg im Redox-Prozess mit dem H2O2. Die Flamme wird rasch sehr hell und groß und setzt eine große Wärmemenge frei, welche neben der Braunsteinkatalyse auch die Zersetzung von H2O2 fördert. Neben Sauerstoff wird viel Wasserdampf frei, der aber die Kerzenflamme bei der hohen Sauerstoffkonzentration nicht am Weiter-brennen hindert.

Paraffindämpfe brennen – Bestimmung der Entzündungstemperatur (Lehrerversuch!) G&C: Brenner, Dreifuß, feuerfeste Unterlage, 2 Drahtnetze, Aluschälchen eines

Teelichtes, Thermoelementmessfühler (NiCr-Ni), Tiegelzange, erbsengroßes Kerzenwachsstückchen

Durchführung: • Das Aluschälchen auf den Dreifuß mit Drahtnetz stellen • Das erbsengroße Paraffinstückchen hineingeben

• Den Brenner darunter stellen und vorsichtig den Temperaturanstieg des Paraffindampfes verfolgen

• Den Brenner unter dem Dreifuß herausziehen sobald die Paraffindämpfe brennen!

• Die Flamme mit dem zweiten Drahtnetz (mit Tiegelzange halten) ersticken • GUT LÜFTEN!!!!


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Paraffindämpfe und Wasser (ABZUG!!!) C&G: kleines RG, Brenner, Kunststoffbecher, Kerzenstücke, Wasser Durchführung: • In das kleine RG ein erbsengroßes Stück Paraffin geben • In der Brennerflamme das Paraffin erhitzen, bis Dämpfe hochsteigen • Jetzt das RG in das Gefäß mit kaltem Wasser geben VORSICHT! STICHFLAMME!!!!

III. Redox-Reaktionen Siliziumherstellung (ABZUG!!!): C&G: Reagenzglas, Sand, Magnesiumpulver, Brenner, Stativ mit Klemme und

Muffe, Abdampfschale, verdünnte HCl, Tropfer, Trichter, Filter Durchführung: • Fülle das RG mit Sand und Mg-Pulver 2:3, schüttle, zwecks Vermengung

• Spanne das RG in das Stativ schräg ein und erhitze fest bis zum Aufglühen Abkühlen lassen

• Inhalt in eine Abdampfschale geben und vorsichtig mit verdünnter HCl versetzen. ACHTUNG: Das als Nebenprodukt vorhandene Mg2Si wird durch die HCl in SiCl4 umgewandelt, welches explosionsartig, aber ungefährlich zerfällt.

• Jetzt filtrieren, gut mit Wasser waschen und an der Luft (oder auch mit Brenner) trocknen.

• Anschließend kann das Si fein zermahlen werden

2Mg + SiO2 2MgO + Si (grauschwarz) Festkörper-Redox-Reaktion C&G: 1 Becherglas, Glasstab, Zn-Pulver, CuCl2, Spatel Durchführung: • Ca. je 1 cm3 Zn-Pulver und CuCl2 in das BG geben und verrühren

Information: Die exotherme Reaktion stellt sich nach kurzer Zeit zwischen den

Festkörpern ein. 1 Tropfen Wasser kann sie beschleunigen!


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Glucoseverbrennung mit Mg

C&G: Brenner, Tiegelzange, Magnesiarinne, Glucose, Mg-Pulver Durchführung: • Glucose und Mg-Pulver 2:1 vermengen und auf die Magnesiarinne

geben • Zur besseren Zündung einen Mischungsrand mit etwas Mg-Pulver

versehen • In die Brennerflamme halten, genau über dem Mg-Häufchen

Strom aus Haargel

C&G: Aluschälchen vom Teelicht, Filterpapier, kleine Kohleelektrode, Krokoklemmen, Haargel, 2 Stromkabel, Strommessgerät

Durchführung:

• Schneide ein Stück Filterpapier aus, damit es in den Boden des Alu-Schälchen passt

• Stecke die Kabel mit Hilfe der Krokoklemmen folgend an und verbinde diese mit dem Messgerät:

Ø Aluschälchen zum Minus-Pol Ø Kohlestab zum Plus-Pol

Information: Billiges Haargel ist ein Polyelektrolyt und besteht meistens aus

Polyacrylat. Es eignet sich bestens als Elektrolyt für Batterien

Elektrolyse/Brennstoffzelle

C&G: 250 mL Becherglas, 2 Krokoklemmen, 2 Kabel, 4,5 V Batterie, 2 Rasierscherblätter Strommessgerät, NaOH conc.

Durchführung: • Fülle das BG zu ¾ mit NaOH

• Rolle die Scherblätter zusammen, befestige sie mit den Krokoklemmen, stecke die Kabel hinein

• Stelle die Scherblätter in die NaOH; VORSICHT: Sie dürfen sich nicht berühren

• Schließe jetzt die Batterie an und lass die Elektrolyse ein paar Minuten laufen

• Stecke ab und schließe die Kabel an das Strommessgerät Information: Die Scherblätter sind aus Stahl, der dünn mit Platin beschichtet ist.


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pH

mL NaOH

c=1 mol/L

IV. Neutralisation Neutralisationsverlauf C&G: Fliese, Indikatorpapier, Glasstab, 2 kleine Bechergläser, 2 10 mL

Spritzen, 2 Tropfpipetten mit mL-Anzeige, 1 Blatt A4, Bleistift, HCl (1 mol/L oder 0,1 mol/L), Speiseessig 5%, NaOH (1 mol/L oder 0,1 mol/L)

Durchführung: • Die weiße Fliese auf das A4-Blatt legen und mit Bleistift umrahmen

• mL und pH-Werte 1-14 eintragen (in 1 cm Abständen) • aus dem pH-Papier kleine quadratische

Stücke vorbereiten • in ein kleines BG 10 HCl mit der Spritze

geben und das BG be-schriften • in einem 2 BG befindet sich die NaOH

(beschriften) • Mit dem Glasstab in die HCl tauchen und

den Anfangs-pH messen • Dieses Ergebnis auf die Fliese legen (0 mL; pH=1) • Jetzt mit der Tropfpipette 1 ml NaOH zur HCl geben, mit dem Glasstab

umrühren, wieder pH-Wert messen, das pH-Papier wieder auf die Fliese legen usw.

Information: Es ergibt sich auf der Fliese durch die pH-Papierstücke eine schöne

Neutralisationskurve

Variante: Neutralisation von Speiseessig: 5 mL Speiseessig in ein kleines Becherglas geben und wie oben verfahren

Antacida V1: Vergleich verschiedener Antacida/Neutralisation von Magensaft C&G: 3 Standzylinder, Kunststofflöffel, Wasser, HCl (1 mol/l), Universal-

indikator, verschiedene Antacida, die Speisesoda (z.B. Rennie), Ca/Mg-CO3 und eine basische Al-Verbindung zum Säurebinden enthalten. Alle Tabletten zermörsern!

Durchführung: • Die Standzylinder mit ca. 5 mL HCl versetzen und mit Wasser auffüllen • Universalindikator dazugeben • In jeden Standzylinder ein Antacidum geben Information: Aufgrund der unterschiedlichen Antacidazusammensetzung stellen sich

unterschiedliche End-pH-Werte ein.


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V2: Antacida setzen CO2 frei C&G: 3 kleine Enghals-Erlenmeyer, 3 Luftballons, 3 verschieden Antacida,

HCL (0,1 mol/L) Durchführung: • 10 mL HCl in die Erlenmeyer geben • Die Antacida hinzufügen (zermahlen) • Rasch die Luftballons über die Erlenmeyer stülpen H2CO3/HCO3

- - Gleichgewicht C&G: 100 mL Becherglas, Mineralwasser, NaOH verdünnt, Phenolphthalein,

Tropfpipette, (Magnetrührer, Rührknochen) Durchführung: • Ca. 50 mL Mineralwasser in das BG füllen und mit 2-3 Tropfen

Phenolphthalein versetzen • Jetzt solange NaOH dazu tropfen, bis eine schwach rosa Farbe stabil

bleibt • Rührknochen hineingeben und vorsichtig umrühren; es kann aber auch

mit einem Glasstab umgerührt werden Information: Im Mineralwasser besteht das Gleichgewicht H2CO3/HCO3

-, welches durch die NaOH-Zugabe gestört wird. H2CO3 zerfällt in HCO3

-, um erneut das gestörte Gleichgewicht wieder herzustellen, weshalb das Phenolphthalein wieder farblos wird.

V. Farbstoffe/Färben Herstellung von Spinellen C&G: Magnesia-Schiffchen, Tiegelzange, Brenner, Reibschale, Pistill,

Aluminiumsulfat-18-Hydrat, Cobaltnitrat-Hexahydrat, Eisensulfat-Heptahydrat, Nickelsulfat-Heptahydrat, Manganchlorid

Durchführung: • Al-Sulfat und geringe Mengen des Metall(II)-salzes vermengen • Mischung in das Magnesiaschiffchen geben und zunächst vorsichtig,

dann stark in der oberen Brennerflamme erhitzen • Die bunten Spinelle abkühlen lassen und in der Reibschale zerreiben Information: Spinelle sind Verbindungen des Al2O3 mit Metall(II)-Salzen. Arbeitet

man mit geringen Mengen der Ausgangssubstanzen, so kann die SO2-Bildung aus dem Sulfat und NO2 - Bildung aus dem Nitrat vernach-lässigt werden.


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Herstellung der Caseinfarben C&G: Topfen, Schlemmkreide, Borax, Kunststoffbecher, Holzspatel,

Farbpigmente, Leinöl Durchführung: • In den Becher ca. 2 Löffel Topfen geben • Kalk hinzufügen, bis der Topfen fast zähflüssig wird • Borax zusetzen, damit sich die Masse stabilisiert • Farbpigmente nach Wahl hinzufügen • Etwas Leinölzugabe macht die Masse geschmeidig • Zum Malen verwendbar, ist die Masse zu dick, Leinöl hinzugeben

VI. Organische Chemie Veresterung C&G: PS-Becher, Essigessenz, Spiritus, Amberlyst (Aldrich Chemie), heißes

Wasser, 1 Reagenzglas Durchführung: • In den PS-Becher Wasser von 60-70°C geben • Im Reagenzglas Essigessenz und Spiritus zu je 1 mL vermengen • Ein paar Körnchen Amberlyst dazu geben • In den Becher mit dem warmen Wasser geben Information: Amberlyst ist ein saurer Ionenaustauscher und ermöglicht die

Wasserabspaltung. Nach ein paar Minuten ist der Estergeruch wahrnehmbar. Es können auch Ester anderer Alkohol und Säuren nach Wahl mit Amberlyst hergestellt werden.

Nachweis von ranzigem Fett C&G: Reagenzglas, Holzklemme, ranziges Fett, Magnesium-Phthalocyanin

(Mg-Pc) Durchführung: • Das ranzige Fett in das Reagenzglas geben (feste Fette schmelzen) • 1 Spatelspitze des tiefblauen Mg-Pc hinzu fügen • im abgedunkelten Raum vorsichtig erhitzen Information: Ranzige Öle und Fette enthalten Hydroperoxide, die durch die

Oxidation an die C=C Bindungen entstanden sind. In der Wärme spalten die Hydroperoxide leicht Wasserstoffperoxid ab. Dieses oxidiert in der Hitze das Mg-Pc u.a. zu MgO, Phthalimid, Wasser und Ammoniak. Das rote Leuchten ist auf den intermediär gebildeten Singulettsauerstoff zurück zu führen.


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Herstellung von Rosmarincreme G&C: Sauberer Mörser, Pistill, Sojaöl, dest. Wasser, Tegomuls,

Rosmarinextrakt Durchführung: • 4 mL Sojaöl, 8mL Wasser, 2mL Tegomuls im Mörser verrühren bis

eine weiße Masse entsteht • Rosmarinextrakt dazu tropfen (2-3 Tropfen) • In Salbentiegel füllen

Information: Soll die Creme dicker werden, so kann geschmolzener Cetylalkohol

zum Sojaöl beigemengt werden. „Chemischer" Sonnenuntergang G&C: Overhead-Projektor, Petrischale, weiße Wand (Leinwand), abdunkel-

barer Raum, 2 Erlenmeyerkolben, verd. Salzsäure, Natriumthiosulfat, dest. Wasser

Sicherheitshinweise: Salzsäure (HCl): C, R 34-37 S 26-36/37/39-45 Natriumthiosulfat-5-Hydrat (NaS2O3): keine besonderen Sicherheits-

hinweise Entsorgung: Die Lösung wird neutralisiert und zum Abwasser gegeben. (siehe auch

http://www.experimentalchemie.de/02-b.htm)

Durchführung: • Folgende zwei Lösungen werden zuerst angesetzt: Ø in einem Erlenmeyerkolben werden 10 ml verd. Salz-

säure mit 90 ml dest. Wasser verdünnt Ø in einem Erlenmeyerkolben werden 2 g Natriumthio-

sulfat-5-Hydrat in 100 ml dest. Wasser gelöst • Petri- oder Kristallisierschale auf die Leucht-

scheibe eines Overhead-Projektors stellen • Damit das Licht nur durch die Schale strahlt,

deckt man den Rest des Lichtes mit einem Stück Pappe ab, das in der Mitte ein Loch in der Größe der Schale hat.

• Danach schüttet man die beiden Lösungen in die Schale (je nach Größe der Schale die Volumina reduzieren). Diese Variante ergibt ein noch schöneres Bild, da man ein scharfes Bild der "Sonne" erhält.

Information: Natriumthiosulfat und Salzsäure reagieren hauptsächlich unter Bildung

von Schwefel-Molekülen. Der elementare Schwefel (gelb) fällt nach und nach in kolloider Form aus, wobei man einen Streueffekt des

Lichtes beobachtet (Trübung der Flüssigkeiten).


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Reaktionsgleichung:

Na2S2O3 + 2HCl H2S2O3 + 2 NaCl

H2S2O3 H2SO3 + S

Die kürzeren Wellenlängen (blaues Licht) werden stärker gestreut als das längerwellige Licht (rot). Deshalb wird mit fortschreitender Reaktion, d.h. mit immer dichterer, trüberer Lösung "Atmosphäre" immer mehr blaues Licht gestreut und es kommt zu einem Farbübergang auf der Leinwand von weiß über gelb nach tiefrot.

Die rote Farbe der Sonne bei Sonnenuntergang erklärt sich anaolg. Das Licht hat beim Sonnenuntergang einen langen Weg durch die Erdatmosphäre zurückzulegen. Die blauen Anteile werden gestreut, wodurch die Sonne rot erscheint. Die Rotfärbung der Sonne wird immer stärker, je näher die Sonne dem Horizont kommt, da der Weg des Lichtes durch die Atmosphäre immer länger wird. Dadurch nimmt die Absorption zu und die Färbung wird tiefer. Besonders schöne Sonnenuntergänge mit tiefen Farben gibt es, wenn zusätzlich Staub oder Aerosolpartikel in der Atmosphäre vorhanden sind.


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VII. Links im Internet www.experimentalchemie.de Wie entsteht das Abendrot? Informationen zu diesem faszinierenden Phänomen Bilder von Sonnenunter(auf)gängen: bei www.sonnenaufgang-galerie.de gibt es eine

Reihe von sehr schönen Bildern schöner Sonnenauf- bzw. untergänge.

Die Zeitgleichung: Eine "einfache" Formel zur Berechnung von

Sonnenaufgang und Untergang Sonnenunter(auf)gangsrechner: Wer es einfacher haben will, lässt sich hier den

Zeitpunkt für den Sonnenunter(auf)gang für einen ausgewählten Tag berechnen.

http://www.meteoros.de/flash/flash.htm: Der Grüne Strahl ist ein seltenes atmosphärisches

Brechungsphänomen, und zeigt sich am oberen Rand der Sonne beim Sonnenuntergang durch kurzzeitig grünes Aufleuchten.

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