Experimentieren macht Spaß und neugierig. Daher finden Sie hier neun Experimente für den Chemieunterricht. Die Experimente wurden explizit für fachfremd unterrichtende Lehrkräfte entwickelt. Sie sind eine Ergänzung des CH@PH - Weiterbildungslehrganges des Pädagogischen Landesinstituts Rheinland-Pfalz.
Alle Experimente können einfach vorbereitet und durchgeführt werden. Für jedes Experiment steht PDF mit allen wesentlichen Informationen, vom Versuchsaufbau bis hin zu den Gefahrenhinweisen zum Ausdruck zur Verfügung. Zur Veranschaulichung haben die Chemieverbände außerdem Videos produziert, in denen die Versuche durchgeführt werden. Viel Spaß beim Experimentieren!
Die grüne Farbe der Pflanzen wird durch den grünen Blattfarbstoff, die sogenannten Chlorophylle, hervorgerufen. Sie kommen in allen Geweben vor, in denen Photosynthese stattfindet. Chromatografie ist eine Analysetechnik, die von Schülern angewandt werden kann, um die Stoffgemische in den Blättern zu trennen und farblich zu unterscheiden.
>> Das Experiment "Chromatografie von Blattfarbstoffen" als PDF
Dieses Experiment spielt in der Umweltchemie eine wichtige Rolle: Während der natürliche pH-Wert des Regens ungefähr bei 5,5 liegt, beträgt der pH-Wert von saurem Regen in Deutschland durchschnittlich 4 bis 4,5. Studien zeigten, dass vor allem Schwefelsäure und Salpetersäure im Regen dafür verantwortlich sind.
Nutzbringend wird Schwefeldioxid aufgrund seiner keimtötenden Wirkung als Desinfektionsmittel verwendet. Als Konservierungsmittel wird es zum »Schwefeln« von Trockenobst eingesetzt. Außerdem dient es zum Bleichen von Papier sowie der Abwasserreinigung.
Alkane sind besonders reaktionsträge Verbindungen. Zum Vergleich werden ein Kupferblech und Saccharose (Haushaltszucker) mit Schwefelsäure versetzt, wobei jeweils eine heftige Reaktion eintritt. Paraffin ist wachsartig, brennbar, geruch- und geschmacklos, ungiftig und elektrisch isolierend, wasserabstoßend, mit Fetten und Wachsen zusammenschmelzbar, jedoch gegenüber vielen Chemikalien inert.
Die Verwendungsmöglichkeiten von Paraffin sind aufgrund seiner Eigenschaften und Oberflächen-Ungiftigkeit sehr vielfältig. So wird es als Brennstoff zum Beispiel in Kerzen, Öllampen, in afrikanischen Ländern für die Kochstelle in den Hütten und als Grillanzünder verwendet.
>> Das Experiment "Reaktivitäten von Zucker, Eisen und Paraffin" als PDF
Natronlauge ist ein bedeutender Rohstoff zur Seifenherstellung. Im Alltag begegnet uns Natronlauge unter anderem bei den beliebten Brezeln. Vor dem Backen werden diese mit circa 4%-iger Natronlauge bestrichen. So entsteht der typische Laugengeschmack. Verwendung findet Natronlauge auch als starkes Reinigungsmittel - der Reiniger enthält Natriumhydroxid, das mit Wasser Natronlauge bildet.
Die hier durchgeführte Variante des Experimentes berücksichtigt möglichst optimal die Sicherheitsstandards. Viele auch im Internet kursierende Versuchsvorschriften bergen eine Vielzahl von Gefahren.
>> Das Experiment "Herstellung von Natronlauge" als PDF
Das Grundprinzip dieses Trennverfahrens beruht auf den physikalischen Grundlagen (unterschiedliche Siedepunkte des flüssig/flüssig-Gemisches). Das Ethanol besitzt einen niedrigeren Siedepunkt (78,3°C) als Wasser (100°C). Bei ca. 78°C siedet nur das Ethanol, und das Wasser mit Farbstoffen und anderen gelösten Stoffen bleibt übrig. Prinzip: Trennung von Flüssigkeiten mit unterschiedlichem Siedepunkt.
Das Experiment ist aufgrund der aufgezeigten Gefahrenquellen und der Komplexität der Apparatur nur als Lehrerdemonstrationsexperiment durchzuführen.
>> Experiment "Destillation von Rotwein" als PDF
Die Titration ist ein maßanalytisches Verfahren zur Bestimmung der Konzentration von Säuren oder Basen in einer Lösung. In der Praxis findet sie Verwendung bei der Untersuchung der Wasserqualität zur Quantifizierung des Chlorid-Gehalts. In der Lebensmittelchemie dient das Verfahren zur Ermittlung des Säuregehalts von Wein oder Fruchtsaft. Bei Mensch und Tier ist die Salzsäure ein Bestandteil des Magensaftes, wo sie unter anderem die Denaturierung von Proteinen bewirkt, aber auch zum Abtöten von Mikroorganismen vor Eintritt in das weitere Verdauungssystem dient. Bei Überproduktion von Magensäure werden in der Regel Magnesiumoxid-Tabletten verschrieben: das Magnesiumoxid reagiert dabei mit der überschüssigen Salzsäure zu Magnesiumchlorid und Wasser.
>> Experiment "Titration" als PDF
In diesem Versuch wird die Oberflächenspannung von Wasser aufgezeigt sowie die Auswirkung von Tenziden darauf demonstriert. Im Alltag ist dies wichtig, da die Reinigung der Kleidung in der Waschmaschine oder des Geschirrs in der Spülmaschine nur optimal erfolgen kann, wenn die Oberflächenspannung des Wassers nicht mehr gegeben ist.
>> Experiment "Öltröpfchenversuch" als PDF
Wasser ist wichtig. Ohne Wasser ist das Leben auf unserem Planeten unvorstellbar. In der Antike wurde neben Feuer, Erde und Luft wurde das Wasser als viertes Element genannt. Dies ist ein Irrtum, denn chemisch gesehen ist Wasser eine Verbindung. Mithilfe des Hoffmanschen Wasserzersetzungsapparates wird dies demonstriert.
>>Das Experiment "Zerlegung der Verbindung Wasser" als PDF
Lebensmittel haben nicht nur einen charakteristischen Geschmack, sondern auch einen charakteristischen Geruch. Das Experiment zeigt, wie die Chemie verschiedene Geruchsstoffe aus der Natur herstellen kann. So kommen zum Beispiel die Duftbäume im Auto ohne "natürliche Bestandteile" aus und können durch Abänderung der Zutaten mit einer Vielzahl von Düften hergestellt werden.
Wir.Hier. ist das Magazin der Chemieunternehmen in Rheinland-Pfalz. Zu ihren "Wissensbissen" gehören spannende Chemie-Experimente zum Staunen und Nachmachen. In den Videos wird erklärt, wie chemische Prozesse ablaufen und wie Chemie im alltäglichen Leben funktioniert. Es gibt auch eine PDF-Anleitung für die Versuche, die in den Videos gemacht werden, als kostenlosen Download.
Du ärgerst dich immer, wenn deine Seifenblasen zu schnell zu Boden sinken und platzen? Dann probier dieses Experiment aus, das die Blasen wie von Geisterhand schweben lässt. Eine Anleitung und die Erklärung, warum die Seifenblasen schweben, ist hier:
>> Wir.Hier-Experiment: So bleiben Seifenblasen wie von Geisterhand in der Luft
Rotkohl kann man nicht nur essen, man kann mit ihm auch toll experimentieren. So lernt man viel zum Beispiel über Säuren. Eine Anleitung und die Erklärung, wie der Farbstoff funktionier, ist hier:
>> Wir.Hier.-Experiment: So unterschiedlich reagiert Rotkohl mit Flüssigkeiten
Einen bunten Regenbogen in ein Wasserglas zaubern? Das ist ganz einfach! Wie es klappt und was ihr dazu braucht, wird auf Wir.Hier. erklärt. Zum Versuchsaufbau, der "Zutatenliste" und der Erklärung, was da eigentlich genau passiert, geht es hier: