Melle, I., & Jansen, W.

Die Verbrennungsenthalpie des Kohlenstoffs wird im Chemieunterricht häufig diskutiert. Leider sind die gängigen Apparaturen zur experimentellen Bestimmung der Verbrennungsenthalpie relativ aufwendig. Es wird ein einfaches Kalorimeter vorgestellt, das von jedem Lehrer mit einfachen Mitteln leicht selbst angefertigt werden kann. Die damit experimentell erhaltenen Werte weichen nicht nennenswert vom Literaturwerk ab.

Reimann, A.

Es wird ein Demonstrationsexperiment beschrieben, bei dem im "gläsernen Kalorimeter" Wasserstoff mit Sauerstoff verbrennt und über die Auswaage des gebildeten Wassers die Bildungswärme des Wassers näherungsweise bestimmt wird. Anschließend wird die Bestimmung der Bildungsenthalpie von Wasser durch theoretische Rechnung mit Hilfe des BORN-HABER-Kreisprozesses dargestellt.

Just, E., Steinort, R., & Rothe, K.

Mit den Experimenten kann energetisch die biologische Succinatoxidation in der Atmungskette direkt über die dabei freigesetzte Wärme nachgewiesen werden. In einem einfachen Mikrokalorimeter wird eine grob angereicherte Mitochondriensuspension mit Succinat versetzt. Der Verlauf der Wärmeentwicklung kann aufgezeichnet werden. Dabei entspricht die Gesamtwärme fast quantitativ der Succinatmenge. So ist es erstmals möglich, Experimente zum Energiestoffwechsel der Atmungskette im Schulmaßstab durchzuführen.

Ralle, B., & Bode, U.

Mit Hilfe moderner Edelmetallkatalysatoren gelingt die Hydrierung gasförmiger Kohlenwasserstoffe bereits bei Raumtemperatur. Es werden die Reaktionsenthalpien der Hydrierung von Ethin und Ethen experimentell mit guter Genauigkeit bestimmt. Die Versuche bieten eine sinnvolle Ergänzung bei der Bearbeitung des Themenbereichs "Energetik". Die Diskussion über die Gleichgewichtslage dieser Reaktion sowie über den Einfluß temperaturabhängiger Konkurrenzreaktionen kann Schülern einen ersten Einblick in das komplexe Geschehen eines großtechnischen Prozesses geben.

Kober, F.

Die Anwendung der ELLINGHAM-Diagramme zur Vorhersage chemischer Reaktionen, speziell der Redox-Reaktionen, der Lage der Gleichgewichte und des Einflusses der Reaktionstemperatur wird an einigen Beispielen besprochen.

Eisenbarth, O., & Laitenberger, K.

Die Gefahrstoffverordnung schreibt verpflichtend vor, daß auch im Unterricht zu prüfen ist, ob Stoffe mit einem geringeren gesundheitlichen Risiko eingesetzt werden können. Dies gilt insbesondere für chronisch schädigende Stoffe wie z.B. den cancerogenen Asbest. Das DÖBEREINERsche Experiment ist mit Platinasbest bedenklich, da durch das Anblasen mit Wasserstoff Fasern in die Atemluft gelangen können. Ein Ersatzstoff mit gleich guten Eigenschaften ist bekannt und sollte auch eingesetzt werden. Die Fa. Hedinger Stuttgart bietet diesen Katalysator an. Zur weiteren Entsorgung kann der jetzt nicht mehr benötigte Platinasbest von den Schulen an diese Firma eingesandt werden.

Sommerfeld, H., Blume, R., & Bader, H.

Die Phasentransfer-Katalyse ermöglicht chemische Umsetzungen zwischen Reaktanden, die in zwei miteinander nicht mischbaren Lösemitteln gelöst sind. Der Phasentransfer-Katalysator hat dabei die Aufgabe, einen der Reaktanden über die Phasengrenze zum Reaktionspartner zu transportieren. Diese Art der Reaktionsführung erweitert das Spektrum organischer Synthesen erheblich, vereinfacht zahlreiche Umsetzungen und trägt zur Energieeinsparung und somit auch zum Umweltschutz bei. Es werden zwei Reagenzglasversuche mit Beispielen für Farbstoffsynthesen vorgestellt. Die Wirkung des Katalysators ist dabei durch die Farbstoffbildung deutlich sichtbar, so daß eine Aufarbeitung und Analyse der Ansätze nicht notwendig ist. Die Versuche sind auch sehr gut für die Projektion geeignet.

Prüße, U., & Vorlop, K.

Die Nitratwerte des Grundwassers sind, hervorgerufen durch die Überdüngung seitens der Landwirtschaft, in den letzten Jahren zunehmend gestiegen. Viele Wassserversorgungsunternehmen stehen vor der Wahl, entweder ihre Brunnen zu schließen, oderr Maßnahmen zur Verringerung der Nitratbelastung des Wassers zu ergreifen. Dazu stehen diverse Technologien zur Verfügung. Die physikalisch-chemischen Verfahren Ionentausch, Umkehrosmose und Elektrodialyse bieten jedoch keine Lösung, sondern lediglich eine Verlagerung des Problems, da ein hochkonzentriertes Nitratabwasser anfällt. Anders die biologischen Denitratifikationsverfahren. Sie bauen selektiv das Nitrat zu ungefährlichem Stickstoff ab, haben aber den Nachteil der großen Empfindlichkeit gegenüber Störungen sowie der Gefahr eienr Verkeimung des Trinkwassers. Eine geringe Verkeimungsgefahr bei gleichzeitig größerer Verfahrensstabilität bietet das Verfahren der Katalytischen-Nitrat-Reduktion. Hier wird das Nitrat an Edelmetallträgerkatalysatoren ebenfalls zu ungefährlichem Stickstoff abgebaut. Die Nachteile des Verfahrens, die Ammoniumbildung und der großen sicherheitstechnische Aufwand durch die Verwendung von Wasserstoff als Reduktionsmittel, konnten durch den ERsatz von Wasserstoff durch Ameisensäure in ersten Laborversuchen erheblich reduziert werden.

Mund, H.

Die Erklärung chemischer Sachverhalte bereitet dem Anfänger große Schwierigkeiten. Als Haupthindernis werden in dieser ARbeit fehlende oder unangemessene Denkstrategien angesehen. Es wird mit der Theorie des Kanadiers Robbie Case ein entwicklungspsychologischer Ansatz vorgestellt, der ein Stufenkonzept, Elemente der Informationsverarbeitungstheorie und Ergebnisse der Gedächtnisforschung integriert. Die Entwicklung kognitiven Denkens wird am Beispiel der Balkenwaage beschrieben und erklärt. Damit werden Grundlagen gebildet, zwei zentrale Konzepte der Chemie, chemische Verbindungs-Symbole und Reaktions-Schemata, den Schülerinnen und Schülern so zu vermitteln, daß sie kognitiv nicht überfoardert sind und somit möglichst keine affektiven Barrieren gegenüber diesen Konzepten aufbauen.

Schleip, A., & Klüsche, D.

Während beispielsweise der Hochofenprozeß zum Standardrepertoire des Chemieunterrichts gehört, findet man das Thema Glas nur selten in Lehrplänen. Es erscheint aber nützlich und sinnvoll, dieses Thema zu behandeln, einmal wegen der Bedeutung des Werkstoffes Glas in unserem täglichen Leben, zum anderen aber auch, da es sich ohne hohe Ansprüche an die Abstraktionsfähigkeit der Schüler auch in der Mittelstufe unterrichten läßt. Hinzu kommt noch der Umweltaspekt, wenn man an die Möglichkeiten des Recyclings denkt, wobei durch Unkenntnis der Bürger bei allem Sammeleifer oft Fehler unterlaufen, die leicht vermieden werden könnten. Stellt man die Frage, warum als Beispiel die Sektflasche gewählt wurde, so fällt die Begründung leicht. Zum einen beträgt der Anteil des Hohlglases an der Glasproduktion in Deutschland 75 %. Andererseits ist die Sektflasche ein Produkt, an das hohe Qualitätsansprüche gestellt werden. Sie ist außerdem aufgrund gesetzlicher Auflagen im Hinblick auf Sicherheitsaspekte nicht als Mehrwegflasche zugelassen, so daß Recycling besonders wichtig ist.