Indikatoren in Alginatbällchen – Verblüffende Farbverläufe − Jahrgangsstufe 10
Eine Chemie-Übung, die auch was fürs Auge bietet, wurde in einer Unterrichtsstunde der Klasse 10bc durchgeführt. Die jungen
Forschenden vermischten dafür eine Natriumalginat-Lösung mit zwei verschiedenen Indikatoren. Tropft man das Alginat-Indikator-Gemisch
nun in eine Lösung mit Calcium-Ionen, gelieren diese und bilden eine festere Haut um den noch flüssigen Kern. Eine verblüffende
Ähnlichkeit zu (veganem) Kaviar oder zu den Bobas, aus dem der bekannten Bubble Tea entsteht. Die auf diese Weise gewonnen
Alginatbällchen wurden abgesiebt, gereinigt und in einer geteilten Petrischale angeordnet.
Spannend wurde es, als im Abzug zu den Bällchen noch konzentrierte Salzsäure gegeben wurde. Obwohl die Flüssigkeit
räumlich getrennt war, konnte bereits nach wenigen Minuten ein wunderschöner Farbverlauf in und zwischen den Bällchen
beobachtet werden. Erklärt wurde dieses Phänomen mit dem Prinzip der Diffusion: Aus der konzentrierten Salzsäure
dampft Wasserstoffchlorid. Dessen Moleküle bilden auf dem dünnen Wasserfilm der Bällchen entsprechende Ionen, die
in die Bällchen eindringen und die Farbveränderung verursachen.
Der Versuch war bei allen beteiligten Gruppen ein voller Erfolg und die dabei geschossenen Fotos werden die guten
Erinnerungen an diesen Mittwochmorgen noch lange wachhalten.
Bünyamin Pehlivan
Wie baut man einen Springbrunnen − Jahrgangsstufe 10
Passend zum aktuellen Unterrichtsstoff „Säuren und saure Lösung” untersuchten die Schülerinnen und Schüler der Klasse 10bc
die Reaktion von Wasserstoffchlorid-Gas (HCl) mit Wasser. Dafür wurde das Gas mit Hilfe von Kochsalz und konzentrierter
Schwefelsäure im Abzug hergestellt. Durch ein einfaches Konstrukt aus einer Spritze mit Indikatorlösung und einem
durchbohrten Stopfen wurde ein Miniatur-Springbrunnen zusammengebaut.
Nach einer kleinen Starthilfe wurde das Wasser aus der Spritze eindrucksvoll in das Reagenzglas gezogen: Ein
schöner Nebeneffekt, wenn sich das Gas im Reagenzglas in Wasser löst und ein Unterdruck im Glas entsteht.
Durch den Farbumschlag des Indikators konnte sofort die saure Lösung identifiziert werden. Die gelbe
Flüssigkeit, die bei diesem Versuch entstanden ist, wird im Labor und auch im Alltag auch als Salzsäure bezeichnet.
Dank dieses ästhetischen Versuches, der auch bei Teenagern für Staunen sorgt, bleiben die entsprechenden Fachinhalte
sicherlich mit einer schönen Erinnerung verknüpft.
Bünyamin Pehlivan
Was Ötzi mit Chemie zu tun hat − Jahrgangsstufe 8
Über 30 Jahre nach der Entdeckung von Ötzi, der weltbekannten Mumie aus dem Eis, findet dieses Thema weiterhin Platz in unserem
Unterricht. Interessant für den Chemie-Unterricht ist nicht die Person an sich, sondern ein Gegenstand, den Ötzi bei sich trug:
Ein Beil, dessen Klinge zu 99 % aus Kupfer besteht. Nun sind gediegene, also reine Metalle in der Natur selten anzufinden.
Wie kam Ötzi also an Metall für sein Beil? Einen möglichen Weg bestritt die Klasse 8a in ihrer Chemie-Übung: Malachit,
ein grünliches Kupfererz und früher bekannter Schmuckstein, wurde bis zur Schwarzfärbung erhitzt. Mit Zugabe von
Holzkohle-Pulver, das aus Kohlenstoff besteht, wurde das schwarze Gemisch noch einmal erhitzt, bis es aufglühte. Und
tatsächlich, in den Reagenzgläsern der Schülerinnen und Schüler fanden sich Kupferstücke. Diese hat man unter dem
Bino gut betrachten können.
Auch wenn die gewonnene Menge an Kupfer höchstens für eine stecknadelgroße Klinge reichen würde, so gelangten die jungen
Forschenden zu einer wichtigen Erkenntnis: Metalle können − mit teilweise einfachen Mitteln − aus Erzen bzw. Salzen gewonnen
werden. Ähnlich muss es bei Ötzi gewesen sein, auch wenn wir den genauen Prozess und v.a. seine Ausstattung an Geräten nicht kennen.
Bünyamin Pehlivan
Experiment zur verzögerte Wirkstofffreigabe − Jahrgangsstufe 11
Verschiedene Schmerzmittel, aber auch einige Medikamente zur Behandlung psychischer Erkrankungen, geben bei Einnahme ihre Wirkstoffe verzögert
und über einen längeren Zeitraum in den Körper ab. Das ist deswegen so wichtig, da eine sofortige Freisetzung der gesamten Wirkstoffmenge
zu unerwünschten und gefährlichen Nebenwirkungen führen würde.
Das Prinzip dieser sogenannten Retard-Medikamente wurde von der Klasse 11abc in einer Doppelstunde nachgestellt. Als „Wirkstoff“
wurde dafür Ammoniumthiocyanat in Alginatbällchen eingeschlossen. Eine Hälfte dieser Bällchen ist im Anschluss noch mit einer Hülle
versehen worden, die die Kapsel von solchen Medikamenten darstellen soll. Diese wurde mit Hilfe von Polymilchsäure geschaffen.
Diesen Biokunststoff haben die Schülerinnen und Schüler aus Milchsäure selber hergestellt.
Nach der Verkapselung erfolgte auch schon die Erprobung der Modell-Retard-Bällchen: Eine Lösung mit Eisen-Ionen hat dafür als
umgebendes Medium gedient. Bei den Bällchen ohne Hülle konnte eindrucksvoll gezeigt werden, dass sich die Lösung in kürzester Zeit
intensiv blutrot färbt. Ursache dafür ist das Zusammenwirken von Eisen-Ionen mit den Thiocyanat-Ionen aus den Bällchen. Die
verkapselten Bällchen färbten die Lösung dagegen erst verzögert und nicht so intensiv rot.
Mit diesem Versuch und seinen ästhetischen Komponenten konnte im Anschluss diese Darreichungsform für Medikamente
anschaulicher erarbeitet werden.
Bünyamin Pehlivan
