Experimente

Experimentieraufbau Experimente machen die ganze Theorie natürlich erst interessant! Deshalb haben wir auf dieser Seite einige Experimentieranleitungen zusammengestellt.

Alle Experimente wurden von uns sorgfältig recherchiert und selbst durchgeführt, um möglichst sicherzustellen, dass von den Versuchen kein unkalkulierbares Risiko ausgeht. Daher bitten wir euch, die Sicherheitshinweise unbedingt zu befolgen!

Bitte seid euch auch bewusst, dass ihr alle Experimente, die ihr hier findet, auf eigene Gefahr und Verantwortung hin ausführt, und wir keinerlei Haftung für eventuelle Schäden übernehmen, die infolge eines oder mehrerer dieser Versuche entstanden sind.

In der Kategorie "Experimente für zu Hause" gibt es auch ein paar Versuche, die relativ ungefährlich mit normalen Haushaltsmitteln durchgeführt werden können – was aber nicht bedeutet, dass hier keine Vorsicht walten müsse!

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Experiment: Kristallzucht mit Kupfersulfat

Autor: Alrik Stoffers  |  Aktualisiert: 07.09.2010 14:07

Gesundheitsschädlich Umweltgefährlich Sicherheitshinweis: Beim Umgang mit Kupfersulfat ist Vorsicht angebracht! Kupfersulfatlösungen dürfen nicht in den Ausguss gekippt werden. Das Verschlucken oder Trinken von Kupfersulfat bzw. Kupfersulfatlösung ist gesundheitsschädlich.

Kupfersulfat als feinkörniges Salz

Chemische Grundlagen: Kupfersulfat (oder genauer: Kupfersulfat-Pentahydrat, CuSO4 · 5 H2O) ist, wie man im Bild rechts sehen kann, ein hellblaues Salz. Es ist sehr gut in Wasser löslich und färbt eine wässrige Lösung in einem kräftigen Blau.
In den folgenden Versuchen wird die Tatsache genutzt, dass Kupfersulfat in warmem Wasser sehr viel besser löslich ist als in kaltem. Wenn man also eine gesättigte Lösung in warmem Wasser herstellt und diese dann abkühlen lässt, entsteht eine so genannte übersättigte Lösung. Aus dieser scheidet sich leicht das überschüssige Kupfersulfat ab, bis wieder eine gesättigte Lösung erreicht wird.

Geräte und Chemikalien: Für die folgenden Experimente benötigt man Kupfersulfat (je mehr desto besser – wir empfehlen mindestens 50 Gramm). Auf Internetplattformen wie z.B. eBay kann man das recht günstig für ca. 5-10 Euro pro Kilogramm käuflich erwerben.

Kupfersulfat-Lsg.

Darüber hinaus benötigt man:

  • Brenner mit Ceranplatte
  • ein großes Becherglas (Erlenmeyerkolben sind ungeeignet, da sich das Gefäß nicht nach oben verjüngen darf!)
  • Plastik-Löffel o.ä. (unbedingt nichtmetallisch!)
  • Filterpapier, Küchentuch
  • ein Feuerzeug oder Streichholz
  • Wasser (bevorzugt destilliertes, Leitungswasser auch möglich)

Für Experiment 2 zudem:

  • ein weiteres Becherglas
  • Filtriertrichter, weiches Filterpapier
  • Bindfaden
  • ein Stift o.ä., der lang genug ist, um nicht in das Becherglas zu fallen

Experiment 1: Züchten einer Kristallgruppe. Dieses Experiment ist verhältnismäßig einfach und bringt trotzdem eine sehr dekorative Gruppe aus kleinen Kristallen hervor.

Anleitung: Zunächst wird Wasser in das Becherglas gefüllt. Pro Gramm Kupfersulfat sollten nicht mehr als 2 ml Wasser verwendet werden. In dem kalten Wasser wird bereits etwas Kupfersulfat in Lösung gebracht und dann vorsichtig erwärmt (Siedeverzug vermeiden!).

Kupfersulfat-Kristallgruppe

Während sich das Wasser erwärmt, kann immer wieder mit dem Plastiklöffel Kupfersulfat zugegeben werden, da sich unter der Temperaturerhöhung immer mehr Salz löst. Man wartet bis das Wasser kurz vor dem Kochen ist und stellt sicher, dass sich auch nach mehrmaligem Umrühren nichts mehr löst. (Bei diesem Experiment ist ein Bodensatz von ungelöstem Kupfersulfat sogar hilfreich). Dann deckt man das Becherglas mit einem Filterpapier ab und lässt es in Ruhe an der Luft abkühlen. Dies kann einige Stunden dauern; während dieser Zeit sollte man das Becherglas auch wirklich an einem Standort ruhen lassen.

Wenn alles geklappt hat, sollte am Boden nun eine Gruppe von vielen Kristallen zu erkennen sein, die während der Abkühlung entstanden ist. Nachdem man die überschüssige Kupfersulfatlösung abgetrennt hat (diese ist natürlich wiederverwendbar), kann man die Kristallgruppe vorsichtig vom Boden des Becherglases trennen. Diese sollte man dann noch kurz vorsichtig mit einem Küchentuch abtupfen.

Experiment 2: Züchten eines großen Kristalls. Dieses Experiment ist im Vergleich zum ersten deutlich aufwändiger und kann leichter schief gehen. Es erfordert eine gewisse Übung, also nicht entmutigen lassen, wenn es nicht aus Anhieb klappt!

Anleitung: Zunächst wird ein Impfkristall benötigt. Ein Impfkristall ist ein Kristall mit einer Größe von mind. 0,5 cm und kann beispielsweise aus der in Experiment 1 hergestellten Kristallgruppe vorsichtig herausgetrennt werden. Dieser Impfkristall wird an einer günstigen Stelle (am besten an einer kleinen Einkerbung o.ä.) mit Bindfaden umwickelt und doppelt zugeknotet. Die andere Seite des Fadens wird an einem Stift o.ä, der lang genug ist, dass man ihn auf das Becherglas legen kann ohne das er hineinfällt, befestigt. Wichtig ist außerdem, dass der Faden so lang ist, dass er später den Impfkristall in die Lösung tauchen kann.

Wenn der Impfkristall präpariert ist, wird genau wie in Experiment 1 eine heiße gesättigte Lösung hergestellt. Da wir diesmal aber keinen Bodensatz haben wollen, wird die heiße Lösung in ein anderes Becherglas umgefüllt und dabei filtriert. In das neue Becherglas wird der Impfkristall gehängt – und zwar so, dass er in die Lösung eintaucht, jedoch nicht den Boden berührt. Anschließend sollte das Becherglas rasch mit einem Filterpapier o.ä. zudeckt werden, damit sich ein Phasengleichgewicht zwischen Dampfphase und Lösungsphase einstellen kann. Andernfalls beginnt die Lösung von der Oberfläche her auszukristallisieren.

Kupfersulfat-Kristall

Wichtig ist es, hierbei darauf zu achten, dass die Lösung wirklich gesättigt ist, ansonsten kann es passieren, dass sich der Impfkristall auflöst und dann nach einer Weile wieder unkontrolliertes Kristallwachstum am Boden beginnt.

Wenn alles geklappt hat, sollte der Impfkristall zu wachsen beginnen. Man sollte das Wachstum überwachen, ansonsten kann es passieren, dass er am Boden festwächst. Wer besonders große Kristalle möchte, kann auch einen einmal gezüchteten Kristall erneut als Impfkristall verwenden und weiter wachsen lassen.

Überhaupt gilt: Bei der Zucht von Kupfersulfatkristallen kann man kreativ sein, die beiden hier vorgestellten Experimente sind nur Anregungen!

Experimente für zu Hause

Autor: Jonas Bresien  |  Aktualisiert: 12.08.2009 17:42

Unsere "Experimente für zu Hause" beinhalten verschiedene Versuche, die relativ gefahrlos auch zu Hause mit gewöhnlichen Haushaltsmitteln durchgeführt werden können. Bitte beachtet dennoch die Gefahrenhinweise auf Reinigungsmitteln, Lacken, Lösemitteln etc.

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Experimente zum Thema Waschmittel

Autor: Jonas Bresien  |  Aktualisiert: 12.08.2009 17:42

Die Kategorie beinhaltet Experimente rund um das Thema "Waschmittel" – unter anderem erfahrt ihr, wie man eine einfache Seife herstellen kann, oder wie sich die Eigenschaften eines Tensids untersuchen lassen.

» Los geht's!

Übersicht: Nachweise für Kationen

Autor: Jonas Bresien  |  Aktualisiert: 12.08.2009 15:37

Sicherheitshinweis: Bitte beachtet die Sicherheitshinweise auf den Etiketten der Chemikalien.

rote Färbung der Lösung H3O+   [Oxonium-Ion]

Nachweismittel: pH-Indikator, z.B. Unitest, Rotkohlsaft

Beobachtung: rote Färbung (indikatorabhängig)

blaue Färbung von Unitest-Papier NH4+   [Ammonium-Ion]

Nachweismittel: aq. NaOH, feuchtes pH-Indikatorpapier

Beobachtung: bei Zugabe von NaOH entweicht NH3 (g), welches das Indikatorpapier blau färbt

kaminrote Flammenfärbung Li+   [Lithium-Ion]

Nachweismittel: Flammenprobe

Beobachtung: färbt Flamme kaminrot

gelbe Flammenfärbung Na+   [Natrium-Ion]

Nachweismittel: Flammenprobe

Beobachtung: färbt Flamme gelb

violette Flammenfärbung K+   [Kalium-Ion]

Nachweismittel: Flammenprobe

Beobachtung: färbt Flamme violett

weißer Niederschlag     — oder —

Nachweismittel: aq. HClO4

Beobachtung: weißer Niederschlag aus KClO4

violette Flammenfärbung Rb+   [Rubidium-Ion]

Nachweismittel: Flammenprobe

Beobachtung: färbt Flamme violett

blaue Flammenfärbung Cs+   [Caesium-Ion]

Nachweismittel: Flammenprobe

Beobachtung: färbt Flamme blau

weißer Niederschlag Mg2+   [Magnesium-Ion]

Nachweismittel: aq. (NH4)2HPO4 + aq. NH3

Beobachtung: weißer Niederschlag aus Mg(NH4)PO4 · 6 H2O

weißer Niederschlag Ca2+   [Calcium-Ion]

Nachweismittel: HOOC—COOH

Beobachtung: weißer Niederschalg aus CaC2O4

grüne Flammenfärbung Cu2+   [Kupfer(II)-Ion]

Nachweismittel: Flammenprobe

Beobachtung: färbt Flamme grün

brauner Niederschlag     — oder —

Nachweismittel: aq. K4[Fe(CN)6]

Beobachtung: brauner Niederschlag aus Cu2[Fe(CN)6]

blaue Färbung der Lösung     — oder —

Nachweismittel: aq. NH3

Beobachtung: tiefblaue Färbung durch [Cu(NH3)4]2+

schwarzer Niederschlag Pb2+   [Blei(II)-Ion]

Nachweismittel: aq. H2S

Beobachtung: schwarzer Niederschalg aus PbS

blauer Niederschlag Fe3+   [Eisen(III)-Ion]

Nachweismittel: aq. K4[Fe(CN)6]

Beobachtung: blauer Niederschalg aus Fe4[Fe(CN)6]3

rote Färbung der Lösung     — oder —

Nachweismittel: aq. NH4SCN

Beobachtung: blutrote Färbung durch Fe(SCN)3

Übersicht: Nachweise für Anionen

Autor: Jonas Bresien  |  Aktualisiert: 12.08.2009 15:30

Sicherheitshinweis: Bitte beachtet die Sicherheitshinweise auf den Etiketten der Chemikalien.

grüne Färbung der Lösung OH-   [Hydroxid-Ion]

Nachweismittel: pH-Indikator, z.B. Unitest, Rotkohlsaft

Beobachtung: blaue oder grüne Färbung (indikatorabhängig)

weißer Niederschlag F-   [Fluorid-Ion]

Nachweismittel: aq. AgNO3

Beobachtung: weißer Niederschlag aus AgF

weißer Niederschlag Cl-   [Chlorid-Ion]

Nachweismittel: aq. AgNO3

Beobachtung: dunkel-weißer Niederschlag aus AgCl

milchig-gelber Niederschlag Br-   [Bromid-Ion]

Nachweismittel: aq. AgNO3

Beobachtung: gelblich-weißer Niederschlag aus AgBr

gelber Niederschlag I-   [Iodid-Ion]

Nachweismittel: aq. AgNO3

Beobachtung: gelber Niederschlag aus AgI

schwarzer Niederschlag S2-   [Sulfid-Ion]

Nachweismittel: aq. Pb(NO3)2

Beobachtung: schwarzer Niederschlag aus PbS

weißer Niederschlag SO42-   [Sulfat-Ion]

Nachweismittel: aq. BaCl2

Beobachtung: weißer Niederschlag aus BaSO4

weißer Niederschlag CO32-   [Carbonat-Ion]

Nachweismittel: aq. Ba(OH)2

Beobachtung: weißer Niederschlag aus BaCO3

brauner Ring an der Phasengrenze NO3-   [Nitrat-Ion]

Nachweismittel: aq. FeSO4 + H2SO4

Beschreibung: Lösung mit aq. FeSO4 versetzen, dann mit verd. H2SO4 ansäuern. Unterschichten mit konz. H2SO4

Beobachtung: brauner Ring aus [Fe(H2O)5NO]2+

roter Niederschlag CrO42-   [Chromat-Ion]

Nachweismittel: aq. AgNO3

Beobachtung: roter Niederschlag aus Ag2CrO4

gelber Niederschlag PO43-   [Phosphat-Ion]

Nachweismittel: 1 g (NH4)6Mo7O24 · 4 H2O + 2 g NH4NO3 in 10 ml H2O lösen + 10 Tr. konz. NH3

Beschreibung: Probelsg. mit 10 Tr. konz. HNO3 ansäuern, Reagenzlsg. zugeben, ggf. erwärmen (Reaktion kann verzögert eintreten)

Beobachtung: gelber Niederschlag

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