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Die Chloridionentitration nach Mohr ist eine geeignete Methode, um in der Schule quantitative Analytik zu thematisieren. Bei dieser Titration werden Chloridionen als schwerlösliches Silberchlorid gefällt. Am Äquivalenzpunkt sorgt wiederum ein schwerlösliches Silbersalz als Indikator für einen Farbumschlag. Im ursprünglichen Ansatz werden Chromationen als Indikator eingesetzt. Aufgrund der hohen Toxizität...
In diesem Versuch wird der Sauerstoff, welcher durch den katalytischen Zerfall von Wasserstoffperoxid gewonnen wird, für eine vollständige Verbrennung genutzt. Ob als motivierender Einstieg oder Schülerexperiment, die Nudelrakete bietet im Unterricht viele Anknüpfpunkte: im breiten Themenbereich rund um Sauerstoff, beim Brandschutz, in der Energetik und auch in Schülerprojekten, die einen Blick über...
Titelbild Nudeln, Katalyse und Raketenwissenschaften – wie passen diese drei Begriffe zusammen? Was auf den ersten Blick seltsam vorkommt, kann mit dem richtigen chemischen Kontext in einem motivierenden Versuch vereint werden. Mehr dazu finden Sie im Beitrag von Zell et al. auf S. 32.
Titelbild Durch die Wanderung der Elektronen wird der elektrische Leiter im E‐Feld polarisiert. Bei ausreichender Polarisation finden entsprechende Oxidations‐ und Reduktionsreaktionen an den Enden des Leiters statt und es entsteht eine bipolare Elektrode. Details finden sich im Beitrag von Quarthal et al. ab S. 152.
Im folgenden Beitrag wird zunächst auf die Aktualität bzw. die Wichtigkeit der bipolaren Elektrochemie in der Wissenschaft und die damit verbundene Schulrelevanz eingegangen. Im Anschluss daran soll ein für die Schule geeigneter Erklärungsansatz zu diesem Themenfeld und dazu passende Schlüsselexperimente rund um die bipolare Elektrochemie präsentiert werden.
Durch die Bemühungen zur Mobilitätswende gewinnen Energiespeicher mit hoher Energiedichte zunehmend an Bedeutung. In diesem Kontext zählen Lithium‐Schwefel‐Batterien zu den vielversprechendsten Energiespeichern der Zukunft. Vor der kommerziellen Nutzung dieses spannenden Energiespeichers sind jedoch noch zahlreiche Probleme zu lösen. Einige dieser Umsetzungsschwierigkeiten lassen sich in Modellversuchen...
Das Titelbild zeigt die Reversibilität der Zink‐Iodid‐Elektrolyse in einer mit Gelatine modifizierten Elektrolysekammer. Für gewöhnlich verteilt sich während der Elektrolyse entstehendes Iod im Elektrolyten und steht der freiwillig ablaufenden Rückreaktion nur in geringen Mengen zur Verfügung. Durch den Einsatz leitfähiger Gelatine können Elektrolyseprodukte nah am Elektrodenmaterial gehalten werden,...
Durch das Gießen eines leitfähigen Gelatine‐Lyogels im Micro‐Scale‐Aufbau kann eine kostengünstige Zelle für elektrochemische Schulversuche hergestellt werden, die mit wenigen Millilitern Elektrolyt betrieben werden kann, Lernenden einen einfachen visuellen Zugang zur Phänomenebene der Halbzellreaktionen bietet, keine Bruchgefahr im Schüler*innen‐Experiment darstellt und zudem deutlich leistungsfähiger...
Thermochrome Gemische sind so konzipiert, dass unter Wärmeeinfluss ein Farbbildner durch geeignete chemische Reaktion mit einem Entwickler reversibel oder irreversibel von einem farblosen in einen farbigen Zustand überführt wird. In einem einfachen Experiment wird hier der Einfluss der Umgebungspolarität auf das Farbverhalten von thermochromen Gemischen gezeigt. Im unpolaren Lösemittel liegt der Farbbildner...
Der Beitrag stellt neben einer auf Anolyt und Katholyt basierenden Redox‐Flow‐Batterie auch verschiedene Hybrid‐Redox‐Flow‐Batterien vor, welche allesamt den didaktischen Vorteil besitzen, dass man ihren Ladezustand anhand ihrer Farbigkeit erkennt. Einerseits kann mit der eigens entwickelten Redox‐Flow‐Zelle unter Einsatz unbedenklicher Chemikalien im Unterricht erörtert werden, wie diese Energiespeicher...
Obwohl die Leitfähigkeit Schülerinnen und Schülern bereits im Anfangsunterricht begegnet, zeigen Untersuchungen, dass selbst nach dem Unterrichten der Elektrochemie Unsicherheiten dahingehend herrschen, welche Rolle Ionen in wässrigen Lösungen zukommt, wenn elektrischer Strom fließt. Zahlreiche Lernende sind sich der Ionenbewegung in Elektrolyten nicht bewusst und gehen vielmehr von Mechanismen aus,...
Die Möglichkeit latente Fingerabdrücke mithilfe von Kerzenrußabscheidung zu visualisieren, wird mit Blick auf die Schule vorgestellt. Das Verfahren ermöglicht Fingerabdrücke auf verschiedenen Oberflächen (Glas, Keramik, Metall, Papier) schnell und gefahrlos zu entwickeln, wobei die entwickelten Positivabdrücke sehr kontrastreich sind. Die Grundlage der Methode liegt in der unterschiedlich starken...
Das Thema Umwelt und Umweltverschmutzungen ist ein großer Bestandteil des Naturwissenschaftlichen Unterrichts. Mit dem Nanomaterial „Graphen“ lassen sich unkompliziert und kostengünstig hocheffiziente Öl‐Adsorptionsschwämme herstellen, wodurch die Thematik der Ölverschmutzung auf dem Meer im Schulunterricht nun auch experimentell behandelt werden kann. Durch die Kombination eines Graphen‐Schwamms...
Das Titelbild zeigt die mithilfe einer rußenden Kerzenflamme entwickelten Fingerabdrücke auf verschiedenen Spurenträgern: Aluminium (a), Messing (b), Kupfer (c), Chromstahl (d), Silber (e) und Glas (f).
Fingerabdrücke sind eines der wichtigsten Beweismittel bei der Aufklärung von Kriminalfällen, ihre Sicherung zählt daher zu den Hauptaufgaben der Forensik. Beim Sichtbarmachen latenter Fingerabdrücke auf Quittungsbelegen stehen Forensiker vor einer schwierigen Aufgabe, da viele gängige Nachweismethoden die Farbreaktion im Thermopapier auslösen, womit dieses schwarz, der Aufdruck unleserlich und damit...
Graphen, die zweidimensionale Modifikation des Kohlenstoffs, steht aufgrund einer Vielzahl an herausragenden Eigenschaften derzeit im Fokus der Forschung. Die Synthese von Graphen verläuft im Labormaßstab über das Zwischenprodukt Graphenoxid. In diesem Beitrag wird mit der thermischen Reduktion ein Verfahren vorgestellt, mit dem Graphenoxid einfach, sicher und schnell zu Graphen reduziert werden kann...
Das Titelbild zeigt einen silikonbasierten Milliroboter beim Überqueren eines Bleistiftes mit elastischen „Füßchen“. Die Fortbewegung des Milliroboters erfolgt durch permanente Veränderung eines Magnetfeldes.
Viele Lebewesen können sich energiesparend fortbewegen, unter schwierigen Bedingungen kommunizieren oder sich orientieren. Daher beschäftigt sich die Bionik damit diese ‚Eigenschaften‘ zu entschlüsseln und auf neue technische Konzepte zu übertragen [1]. So konnten Forscher des MPI [2] einen Milliroboter herstellen, der sich an Land gleich einer Raupe und im Wasser wie eine Qualle bewegt. Lu, Zhang...
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