Full Description
Säure-Base-Reaktionen, Lösungsvorgänge, Oxidationen, enzymatische Reaktionen und, und, und - solche Begriffe lassen Schülerherzen meist nicht höher schlagen, auch wenn das wichtige Reaktionstypen der Chemie sind. Was haben denn die mit meinem Leben und Alltag zu tun? fragt sich sicherlich so mancher Schüler.
Diese für den Unterricht so wichtige Brücke zwischen dem chemischen Grundlagenwissen und der täglichen Erfahrung zu schlagen, gelingt Georg Schwedt, indem er mit den Augen des Chemikers im Supermarkt für einen spannenden und fesselnden Chemieunterricht einkauft. Geordnet nach den wichtigsten chemischen Reaktionstypen lernen die Schüler was passiert beim Auflösen einer Brausetablette oder beim Entkalken der Kaffeemaschine. Welche grundlegenden Kenntnisse sind mit diesen Prozessen aus dem Alltag verbunden und wie man sie mühelos in den Chemieunterricht integriert, zeigt dieses außergewöhnliche Lehr- und Experimentebuch.
Ein Muss für Lehrer, Schüler und Wissbegierige!
Contents
Vorwort ix
1. Einführung 1
1.1 Von der chemischen Affinität zum Massenwirkungsgesetz 1
1. Einstellung chemischer Gleichgewichte und deren Verschiebung am Beispiel der Wirkung von Backpulver 10
2. Das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht 12
3. Der Einfluss der Temperatur auf das Iod-Stärke- Gleichgewicht 13
1.2 Über den Verlauf chemischer Reaktionen 15
4. Schnelle Ionenreaktion am Beispiel des Anthocyan- Farbstoffs Rubrobrassin 22
5. Langsame Reaktion am organischen Molekül: Ringöffnung am Anthocyan-Farbstoff Rubrobrassin 23
2. Säure-Base-Reaktionen 25
2.1 Säure-Base-Theorien von Tachenius bis Lewis 25
2.2 Mit den Säuren geht es los: Vom Essig bis zur Benzoesäure 32
6. Historische Titration von Essigsäure mit Soda 34
7. Essig mit Soda in Anwesenheit eines Indikators neutralisieren 34
8. Freisetzung einer schwachen Säure aus ihrer Verbindung 37
9. Reaktion von Essigsäure und Eisen bzw. Zink 38
10. Flüchtigkeit von Säuren: Essigsäure (oder Ameisensäure) 38
11. Die »Kohlensäure«: Kohlenstoffdioxid im Wasser 39
2.3 Laugen: Von der Waschsoda bis zum Rohrreiniger 40
12. Basische Salze und Produkte: Soda, Pottasche und Seife 42
13. Umwandlung von Natron in Soda 43
14. Erhitzen einer Lösung von Hirschhornsalz 45
2.4 Aus Säuren werden Salze: Vom Speise- bis zum Badesalz 45
15. Wasserlöslichkeit verschiedener Salze 51
16. Löslichkeit und Reaktionen in Essigsäure 51
17. Neutral, sauer oder basisch reagierende Salze 52
18. Bromid in »Original Totes-Meer-Badesalz« 52
19. Thermische Zersetzung von Salzen 53
3. Gasentwicklungen 54
3.1 Entdecker von Gasen: Beispiele aus der Wissenschaftsgeschichte 54
3.2 Gasentwicklungen durch starke Säuren 60
20. Sprudelndes Mineralwasser 60
21. Freisetzung von Kohlenstoffdioxid aus Salzen der »Kohlensäure« 61
22. Kohlenstoffdioxid im Schaum gefangen 62
3.3 Gasfreisetzung durch starke Basen 63
23. Ammoniak als Gas aus Hirschhornsalz 63
24. Ammoniak aus Salmiakpastillen 64
3.4 Gasentwicklung durch thermische Zersetzung 64
25. Thermische Zersetzung von Natron 65
26. Zersetzung von Ammoniumcarbonat (Hirschhornsalz) 66
4. Fällungsreaktionen 67
4.1 Fällung und Löslichkeit 67
27. Fällung von Calciumcarbonat aus einer gesättigten Calciumsulfat-Lösung 70
4.2 Fällung von Carbonaten und Hydroxiden mit Soda 73
28. Fällung der Carbonate von Calcium und Magnesium aus Trinkwasser 74
29. Fällung von Calciumcarbonat aus Mineralwässern 76
30. Fällung von Calciumcarbonat aus Calcium-Brausetabletten 77
31. Fällung von Eisenhydroxid 78
32. Fällung von basischem Kupfercarbonat 80
33. Fällung des Silbers aus Höllenstein 81
4.3 Kalkseifen 83
34. Bildung von Kalkseifen 84
5. Lösungsvorgänge in Wasser und in organischen Lösemitteln 85
5.1 Theorien zu den Eigenschaften von Lösemitteln 85
5.2 Wasser als Lösemittel 87
35. Lösungswärme beim Lösen eines Rohrreinigers in Wasser 88
36. Löslichkeit von Citronensäure in Wasser bzw. Spiritus 89
37. Mischbarkeit von Wasser mit organischen Lösemitteln 89
5.2 Benzin und Spiritus als Lösemittel 90
38. Zur Mischbarkeit der Lösemittel Benzin und Spiritus 90
39. Zur Löslichkeit spezieller organischer Säuren 91
40. Verteilung von Iod zwischen Spiritus und Benzin 93
41. Löslichkeiten von Naturstoffen zwischen zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten 94
6. Oxidation und Reduktion 96
6.1 Theorien von der Phlogiston- bis zur Redox-Theorie 96
6.2 Ascorbinsäure als Reduktionsmittel 103
42. Reduktion von Permanganat-Ionen 103
43. Reduktion von Iod aus dem Verteilungsgleichgewicht Wasser/Benzin 105
44. Reduktion von Iod aus dem Iod-Stärke-Komplex 105
45. Reduktion von Silber-Ionen 106
46. Disproportionierung von Iod in sodaalkalischer Lösung 106
6.3 Reduzierende Fleckenreiniger mit Dithionit 107
47. Reduktion von Permanganat-Ionen durch Dithionit im Entfärber 108
48. Entfärben von Indigokarmin 109
49. Reduktion von Silber-Ionen mit Dithionit 110
6.4 Reduktionen mit Wasserstoff 110
50. Reduktion von Permanganat-Ionen 111
51. Reduktion von Indigoblau 112
6.5 Oxidationen mit Sauerstoff 112
52. Oxidation von Mangan(II)-Ionen 113
53. Oxidation von Eisen(II)-Ionen 114
54. Oxidation des Indigo-Küpenfarbstoffes 114
6.6 Chlor als Oxidationsmittel 115
55. Oxidation von Eisen(II)-Ionen 118
56. Oxidation von Mangan(II)-Ionen 119
6.7 Redoxreaktionen mit Eisen-Ionen 124
57. Prüfung der Oxidationstufen von Eisen in sauren Lösungen 124
58. Oxidation von Eisen(II)-Ionen mit Permanganat-Ionen 125
59. Reduktion von Eisen(III)-Ionen 126
6.8 Reduktion von Silber-Ionen und die elektrochemische Spannungsreihe 127
60. Reduktion von Silber-Ionen durch Eisen, Zink und Kupfer 128
7. Komplexchemie 129
7.1 Komplexchemie des Kupfers und Silbers 130
61. Bildung des Tetramminkomplexes mit Hirschhornsalz 131
62. Kupferkomplexe mit Wein- oder Citronensäure 132
63. Silber als Diamminkomplex 133
64. Thioharnstoff als Komplexbildner im Silberbad 134
7.2 Komplexchemie des Eisens 134
65. Eisen(III)-acetatokomplexe 135
66. Eisenkomplexe mit Citronen- oder Weinsäure 136
7.3 Calciumkomplexe - nicht nur im Wein 136
67. Calciumkomplexe in citronen- oder weinsaurer Lösung 137
8. Enzymatische Reaktionen 138
8.1 Amylasen 140
68. Abbau der Stärke durch Amylasen 140
8.2 Proteasen 141
69. Proteasen lösen Gelatine 141
8.3 Lipasen 142
70. Abbau von Sonnenblumenöl 142
8.4 Cellulasen 143
71. Weiterer Abbau von teilweise abgebauter Cellulose auf Zwiebelschale 143
9. Charakteristische Reaktionen: Das Pearson-Konzept 145
Literatur 149
