Limonade selbst gemacht

Transkript

1 Limonade selbst gemacht 2-3 Löffel Staubzucker 1 Löffel Zitronensäure 1/4 Löffel Speisesoda Geschmacksstoff Lebensmittelfarbe in Wasser gelöst Wasser Becher Teelöffel 1. Feste Zutaten gut mischen. 2. Becher mit Leitungswasser auffüllen, gut umrühren. 3. Farblösung hinzufügen 4. Kosten!!! Was Du sonst noch machen kannst: Koste Staubzucker, Zitronensäure und Speisesoda einzeln. Löse die 3 Zutaten einzeln in etwas Wasser und koste davon. Was bringt dir das? Du kannst selbst Limonade herstellen. Du kennst die wichtigsten Zutaten von Limonade. Du weißt, welche Zutaten wofür bestimmt sind.

2 Brausepulverkanone Brausetablette Wasser Leeres Röhrchen von Brausetabletten 1. Zerbrich die Brausetablette in Viertel. 2. Gib ein Viertelstück in das leere Röhrchen. 3. Gib ein wenig Wasser dazu und verschließe das Röhrchen. 4. Halte das Röhrchen mit dem Stoppel nach oben. 5. Warte einige Sekunden, bis der Stoppel abhebt und davonfliegt. Was Du zur Sicherheit beachten musst: Um Augenverletzungen zu vermeiden, halte das Röhrchen niemals so, dass der Stoppel Dir oder anderen ins Gesicht schießt. Was es noch zu wissen gibt: Brausetabletten enthalten einen Stoff, der beim Auflösen in Wasser ein Gas freisetzt. Der Stoff heißt Speisesoda, das Gas nennt man Kohlendioxid. Etwas von dem Gas bleibt im Wasser (löst sich), der Rest macht sich explosionsartig Platz, indem der Stoppel weggesprengt wird. Auch zur Limonadenherstellung wurde Speisesoda verwendet. Getränke, die gelöstes Kohlendioxid (man sagt dann auch Kohlensäure) enthalten, prickeln im Mund und werden von vielen Menschen erfrischend empfunden.

3 Bunter Rotkrautsaft Rotkraut, in Streifen geschnitten Verdünnungsreihe (Erklärung siehe unten!) Indikatorstäbchen Wasser Mixstab Bechergläser Reagenzgläser Reagenzglasständer Verschiedenstes aus dem Haushalt (Lebens- und Reinigungsmittel) Trichter mit Filterpapier Was Du vorher noch wissen solltest: Essig oder Zitronensaft schmecken, so wie manches andere, sauer. Auch der Chemiker verwendet den Begriff sauer. Er meint damit aber nicht den Geschmack, sondern den so genannten ph-wert. Bei einem bestimmten ph-wert, nämlich 7, ist etwas neutral. Ist der ph-wert unter 7, ist etwas sauer, bei einem ph-wert über 7 ist etwas basisch. Neutral heißt hier also, dass etwas weder sauer noch basisch ist. Für den Chemiker ist der ph-wert sehr wichtig, weil der Verlauf vieler chemischer Reaktionen vom ph-wert abhängt. Die meisten Stoffe, die sauer schmecken, sind auch aus der Sicht des Chemikers sauer, haben also eine ph-wert unter 7. Es gibt viele Möglichkeiten, den ph-wert zu messen. Eine nicht besonders genaue aber einfache Methode ist die Verwendung von Indikatoren. Das sind Farbstoffe, die ihre Farbe mit dem ph-wert ändern. Auch Rotkraut enthält solche Farbstoffe. Wenn man Lösungen mit verschiedenen ph-werten mit Rotkrautsaft versetzt, kann man das gut beobachten. Eine Reihe von Lösungen, deren ph-werte sich jeweils um eins unterscheiden, kann man als Verdünnungsreihe bezeichnen. Auch im Chemielabor werden Farbindikatoren verwendet. Manchmal sind verschiedene Indikatoren auf Plastikstreifchen aufgebracht. So etwas nennt man Indikatorstäbchen. Mit diesen kann man dann den ph-wert einfach und doch recht genau bestimmen.

4 1. Gib eine Handvoll Rotkrautstreifen, mit Wasser bedeckt, in ein Becherglas. 2. Zerhacke das Rotkraut mit dem Mixstab. 3. Lass den Inhalt durch ein Papierfilter laufen, um die Krautreste abzutrennen. 4. Mit dem blauen Saft, den Du jetzt hast, kannst Du weiter arbeiten. 5. Such Dir Lösungen mit unterschiedlichem ph-wert aus der Verdünnungsreihe aus und nimm Dir für jede Lösung ein Reagenzglas. 6. Fülle die Reagenzgläser jeweils halb voll mit den Lösungen und ordne sie nach aufsteigendem ph-wert in einem Reagenzglasständer. 7. Fülle nun die Reagenzgläser mit dem Rotkrautsaft auf und beobachte die Farbänderungen. Heb das ganze für später auf. 8. Such Dir nun aus den Lebensmitteln und sonstigen Haushaltsprodukten einige aus, versetze sie mit Rotkrautsaft und versuche mit Deiner Verdünnungsreihe zu bestimmen, ob sie sauer oder basisch sind. Vielleicht kannst Du auch ungefähr den ph-wert abschätzen. 9. Zur Kontrolle kannst Du bei den gleichen Produkten mit Indikatorstäbchen den ph- Wert bestimmen. Was Du sonst noch machen kannst: Mische etwa gleich große Mengen zweier verschiedener Lösungen aus der Verdünnungsreihe in einem Reagenzglas. Bestimme mit den Indikatorstäbchen den ph-wert der Mischung und vergleiche ihn mit den ph-werten der Lösungen, die Du vermischt hast. Mach das mit verschiedenen Kombinationen von Lösungen. Was fällt Dir dabei auf? Sprich darüber mit Deinem Betreuer! Was bringt Dir das? Du hast bestimmt schon einmal vom ph-wert oder von Begriffen wie z.b. phneutral (auf Seifen und Shampoo) gehört. Jetzt weißt Du, dass der ph-wert angibt, wie sauer oder basisch etwas ist und kennst auch eine Möglichkeit, den ph-wert zu bestimmen nämlich mit Hilfe von Farbindikatoren. Du weißt jetzt von verschiedenen Lebensmittel und Produkten, die im Haushalt verwendet werden, ob sie sauer, neutral oder basisch sind. Bei den Lebensmitteln ist Dir vielleicht aufgefallen, dass vieles, was sauer schmeckt, auch sauer im chemischen Sinne ist.

5 Fruchtbatterien und Colabatterie Verschiedene Früchte (Zitronen, Orangen, Äpfel, etc.) Streifen von Kupferblech, Zinkblech, und Aluminiumblech sowie Eisennägel Coladose Spannungsmessgerät (Voltmeter) Kabel und Krokoklemmen Elektromotor, Glühbirnchen, Digitaluhr Schleifpapier Stativ und Klammer 1. Reinige die Metallstreifen und die Eisennägel mit dem Schleifpapier. 2. Nimm eine Frucht und stecke zwei gleiche Metalle so in die Frucht, dass sie sich nicht berühren. 3. Klemm nun mit Krokoklemmen und Kabel das Voltmeter zwischen die beiden Metallstücke. Frage Deinen Betreuer, wenn Dir das nicht ganz klar ist. 4. Lies am Voltmeter die Spannung ab. 5. Tausche nun ein Metallstück gegen ein anderes Metall aus und messe wieder die Spannung. Versuche das mit verschiedenen Kombinationen von Metallen. 6. Was fällt Dir auf? Besprich mit Deinem Betreuer die Ergebnisse. 7. Nun geht s zur Coladosenbatterie! Öffne die Dose, trink sie aber nicht aus. 8. Nimm einen Kupfermetallstreifen, reinige ihn mit Schleifpapier und befestige ihn mit Stativ und Klammer so, dass er ins Cola ragt ohne die Dose zu berühren. 9. Gib nun eine Klemme an den Kupferstreifen und die andere an die Lasche der Dosenöffnung und messe wieder die Spannung. 10. Versuche, mit Fruchtbatterien oder Colabatterien etwas anzutreiben, z.b. einen Elektromotor, eine kleine Glühbirne, eine Leuchtdiode oder die Digitaluhr. Was es noch zu wissen gibt: Du wirst bemerkt haben, dass die Fruchtbatterien nur mit einer Kombination von verschiedenen Metallen funktionieren. Wichtig, um zu verstehen, was in Batterien abläuft, sind die Elektronen. Elektronen sind sehr, sehr kleine, geladene Teilchen und die ganze Materie, also überhaupt alles, was Dich umgibt, enthält Elektronen. Elektronen können auch aufgenommen oder abgegeben werden.

6 Wenn Du zwei verschiedene Metalle nimmst, ist es immer so, dass eines ganz gerne Elektronen an das andere abgeben würde. Dazu müssen sie aber irgendwie miteinander in Kontakt kommen. Aber auch wenn die beiden Metalle nicht direkt miteinander in Kontakt sind, können die Elektronen von einem Metall zum anderen kommen. In deiner Batterie geschieht genau das und die beiden Metallstücke nennt man dann Elektroden. Die Elektronen fließen über die Drähte in den Kabeln von einer Elektrode zur anderen. Damit das Ganze funktioniert, müssen die Elektroden zusätzlich noch in eine Lösung tauchen, die elektrischen Strom leiten kann. Bei Deiner Fruchtbatterie ist das einfach der Fruchtsaft. In der Colabatterie sind die Elektroden der Kupfermetallstreifen und die Metalldose selbst (sie besteht aus Aluminium). Die Lösung, die Strom leitet, ist das Cola. Wenn Du Fragen dazu hast, wende Dich an Deinen Betreuer! Du wirst auch bemerkt haben, dass Du mit Deinen Batterien vielleicht die Digitaluhr, aber nicht die Glühbirne oder den Elektromotor betreiben kannst. Die Digitaluhr verbraucht nur ganz wenig Strom. Braucht man mehr Strom, reichen die Fruchtbatterien nicht mehr aus. Batterien, die Du zu kaufen kriegst, funktionieren zwar nach dem gleichen Grundprinzip, sind aber so aufgebaut, dass nicht nur Spannung entsteht, sondern auch über längere Zeit Strom fließen kann. Was bringt Dir das? Du weißt jetzt, wie im Grunde genommen eine Batterie funktioniert. Genau so funktionieren auch so genannte Akkumulatoren oder kurz Akkus. Du findest sie in Mobiltelefonen, Laptops, Autos usw. Akkus kann man, wenn sie entladen sind, wieder aufladen.

7 Goldene Nägel Kupfersulfatlösung Große Eisennägel Schleifpapier Becherglas 1. Fülle das Becherglas halb voll mit Kupfersulfatlösung. 2. Reinige einen Eisennagel mit Schleifpapier. 3. Tauche den Eisennagel in die Kupfersulfatlösung. Beobachte genau, was passiert. 4. Nimm den Nagel nach einer Minute aus der Lösung und schau, wie er sich verändert hat. Für alle, die s genau wissen wollen: Am Nagel hat sich etwas abgeschieden, das ähnlich einem Goldüberzug aussieht. Es ist aber kein Gold sondern Kupfer. Kupfer ist ein Metall, dessen Oberfläche an Luft rotgold erscheint. Am Eisennagel hat sich also Kupfer aus der Kupfersulfatlösung abgeschieden. Dabei ist noch etwas passiert, das Du nicht beobachten konntest. Es hat sich auch ein wenig von Deinem Nagel aufgelöst und Eisen ist dabei in Lösung gegangen. Wichtig, um zu verstehen, was hier abläuft, sind die Elektronen. Elektronen sind sehr, sehr kleine, geladene Teilchen und die ganze Materie, also überhaupt alles, was Dich umgibt, enthält Elektronen. Elektronen können auch aufgenommen oder abgegeben werden. Wenn Du zwei verschiedene Metalle nimmst, ist es immer so, dass eines ganz gerne Elektronen an das andere abgeben würde. Wenn ein Metall Elektronen abgegeben hat, bilden sich Metall-Ionen, ebenfalls geladene Teilchen. Metall-Ionen können in Wasser gelöst sein. Eine Kupfersulfatlösung enthält z.b. Kupfer-Ionen. Nun ist es zwischen Kupfer und Eisen so, dass das Eisen gerne Elektronen an das Kupfer abgibt. Wenn Du nun einen Eisennagel, also Eisen, in eine Lösung von Kupfer-Ionen tauchst, gibt das Eisen Elektronen an die Kupfer-Ionen ab. Dabei entstehen Eisen-Ionen, die in die Lösung gehen, und Kupfer-Ionen aus der Lösung werden zu Kupfer, das sich am Eisennagel abscheidet. Diese Abscheidung von Metallenüberzügen nennt man Galvanisieren. Oft braucht man dazu elektrischen Strom. In manchen Fällen, so wie hier, geht es aber auch ohne elektrische Energie.

8 Zerlegung von Farbstoffen Filzstifte Tinte Filterpapier (rund und in Bögen) Flache Glasschale (Petrischale) Kapillarröhrchen Schere Zirkel Bleistift 1. Schneide vom Filterpapier einen Streifen, der ungefähr 10 cm lang und 2 cm breit ist. 2. Rolle den Streifen möglichst eng zu einem 2 cm langen Röllchen. 3. Nimm ein Stück rundes Filterpapier, such Dir die Mitte und ziehe mit dem Zirkel einen Kreis von etwa 2 cm Durchmesser. Mach nun mit verschiedenfarbigen Filzstiften je einen Punkt auf den Kreis. Mach nicht mehr als vier Punkte, damit genügend Abstand zwischen den Punkten auf dem Kreis ist. Du kannst auch mit der Tinte einen Punkt machen. Dazu tauchst Du mit der Spitze des Kapillarröhrchens in die Tinte und tupfst kurz auf das Filterpapier. 4. Schneide nun möglichst genau in der Mitte einen kleinen Schlitz in das Filterpapier, so dass Du das Röllchen durchstecken kannst, es aber nicht wieder heraus fällt. 5. Füll die Petrischale zur Hälfte mit Wasser und leg das runde Filterpapier so auf die Petrischale, dass nur das Röllchen ins Wasser taucht. 6. Du kannst jetzt sehen, dass Wasser über das Röllchen, das als eine Art Docht wirkt, hochgesaugt wird und über den Rundfilter bis zum Rand wandert. 7. Nimm das Filterpapier von der Petrischale, kurz bevor das Wasser den Rand erreicht hat. Zeichne mit dem Bleistift nach, wie weit dass Wasser gekommen ist, bevor das Filterpapier wieder trocken ist. 8. Du solltest nun sehen, dass aus den Filzstift- und Tintenpunkten mehrere Flecken entstanden sind, die unterschiedliche Farben haben. Die unterschiedlichen Farben

9 sind verschieden weit mit dem Wasser gewandert. Was es noch zu wissen gibt: Was Du hier gemacht hast, nennt der Chemiker Chromatographie. Diese Bezeichnung ist altgriechisch und heißt auf Deutsch Farbschreibung. Auf unseren Versuch trifft das auch wörtlich zu, da wir tatsächlich ein Farbstoffgemisch auf Papier aufgetrennt haben. Der Chemiker versteht unter dem Begriff Chromatographie verschiedenste Verfahren zur Analyse und Reinigung von Substanzen, die nach ähnlichen Grundprinzipien wie unsere Papierchromatographie funktionieren. Manches, wie z.b. Kochsalz oder Zucker, löst sich sehr gut in Wasser. Manch anderes, wie z.b. Kalk oder Öl fast überhaupt nicht. Die Farbstoffe, die in den Filzstiften sind, lösen sich auch verschieden gut in Wasser. Je besser sie in Wasser löslich sind, umso weiter werden sie vom Wasser transportiert. Wenn Du nun ein Farbstoffgemisch, wie in den Filzstiften, hast, trennen sich die einzelnen Farbstoffe durch ihre unterschiedliche Löslichkeit in Wasser auf. Was bringt Dir das? Du hast gesehen, dass manche Farben ein Gemisch aus mehreren Farbstoffen sind. Du hast eine Methode kennen gelernt, wie man solche Farbstoffgemische auftrennen kann.

10 Herstellung von Gummibärchen Was Du brauchst: Heißes Wasser Esslöffel Kristallzucker 2 Bechergläser à 200ml Agar Agar Glasstab Zitronensäure Thermometer bis 120 C Lebensmittelfarbe Heizrührer Fruchtaroma Form zum Eingießen Invertzucker 1. Du gibst 4 g Agar Agar in ein Becherglas und kochst diesen 5 Minuten in 100 ml Wasser. 2. Im anderen Becherglas wiegst Du 80 g Kristallzucker ein, gibst 25 ml Wasser dazu und erhitzt alles auf 115 C; hat es diese Temperatur erreicht, nimmst Du es von der Platte. 3. Nun gibst Du zur Agar Agar Lösung 60 ml Invertzucker*, danach die Zuckerlösung und rührst alles gut um. 4. Nun wird abgeschmeckt: Gib einige Tropfen Aroma hinzu und danach portionsweise 5 bis 6 g Zitronensäure, probiere dazwischen! Passt Dir der Geschmack, kannst du zum Abschluss noch Lebensmittelfarbe zugeben. 5. In die Form gießen: a) für geübte Finger Lege einen Glasstab so über das Becherglas, dass er im Ausgießschnabel liegt und ca. 2 Zentimeter übersteht. Nun klemmst Du ihn mit einem Finger fest und gießt die Bärchenmasse in die Formen. b) für weniger geübte Finger Du nimmst eine große Spritze und saugst damit die Bärchenmasse auf. Nun befüllst Du mit der Spritze vorsichtig die Formen.

11 6. Nach ein 1-2 Stunden sind die Bärchen ausgehärtet und Du kannst sie Dir schmecken lassen! Wenn du das Aushärten beschleunigen willst kannst du die Bärchen dazu auf Eis stellen. 7. Die angegebenen Mengen können bei Bedarf auch halbiert werden! Was bringt Dir das? Du weißt nun, dass Gummibärchen im Wesentlichen aus Zucker, Agar Agar, Zitronensäure, Fruchtaroma und Farbstoffen bestehen. Du kannst selbst recht einfach Gummibärchen herstellen. Das wäre auch eine tolle Einlage für Dein nächstes Geburtstagsfest *Herstellung des Invertzuckers 200 g Kristallzucker werden in 100 ml Wasser gelöst. Nach der Zugabe einer Spatelspitze Weinsäure erwärmt man 30 Minuten auf 70 Grad. Anschließend wird die Lösung mit einer ähnlichen Menge Speisesoda (auch Natron oder Natriumhydrogencarbonat genannt) neutralisiert. Die Lösung schäumt auf.

12 Was Du brauchst: Eisen(III)chloridlösung Kaliumthiocyanatlösung Kaliumhexacyanoferratlösung Salicylsäurelösung Pinsel Sprühfläschchen Papier Wattebausch oder Schwämmchen Wie wird s gemacht? Geheimschrift Wir haben dir diese Lösungen alle schön bereitgestellt. Alles was du tun musst, ist, dir einen Pinsel zu schnappen und loszuschreiben! Besprühst du das Papier nun mit der Entwicklerlösung (Eisen(III)-chlorid) so wird die Schrift sichtbar. Was es noch zu wissen gibt: Wenn die verschiedenen Lösungen auf dem Papier jeweils mit der Entwicklerflüssigkeit zusammenkommen, bilden sich neue, farbige Stoffe, die rot (Kaliumthiocyanat), blau (Kaliumhexacyanoferrat) oder violett (Salicylsäure) sind!

13 Wie kann man Salz, Sand und Eisen trennen? Sand Kochsalz Kleine Nägel Wasser Blatt Papier Magnet Trichter, Rundfilter Bechergläser (250 ml) Teelöffel (aus Metall) Teelicht 1. Gib auf das Blatt Papier 2 Teelöffel Sand, 2 Teelöffel Kochsalz und einige kleine Nägel. 2. Vermische die drei Stoffe gut miteinander. Du hast jetzt ein so genanntes Gemenge hergestellt. 3. Zur Abtrennung der Nägel fahre mit dem Magneten über das Gemenge die Eisennägel werden angezogen, der Rest nicht. 4. Gib das Sand-Kochsalz-Gemenge in ein Becherglas und leere noch etwa 100 ml Wasser dazu. Rühre anschließend kräftig um. Das Kochsalz löst sich im Wasser, der Sand dagegen nicht. 5. Baue aus dem Rundfilter einen Filter, der in unseren Trichter passt. Falte ihn in der Mitte und dann noch einmal in der Mitte bis eine Art Dreieck entsteht. 6. Setz den Filter in den Trichter ein und benetzte ihn mit ein paar Tropfen Wasser, damit er an der Trichterwand anliegt. 7. Nun stellst du das zweite, leere Glas unter den Trichter und schüttest oben den Inhalt deines Glases hinein. Die Kochsalzlösung, die unten herausrinnt, nennt der Chemiker Filtrat. Am Filter bleibt der Sand zurück. 8. Nimm das Teelicht zur Hand und zünde es an. Dann gib etwas vom Filtrat auf den Teelöffel und erwärme das Ganze über der Flamme Aufpassen, HEISS!

14 Was es noch zu wissen gibt: Eine Mischung mehrerer Stoffe nennt der Chemiker Gemenge. Will man das Gemenge wieder in seine Bestandteile auftrennen, so macht man sich die unterschiedlichen Eigenschaften der Stoffe zu Nutze. In unserem Versuch ist z.b. Kochsalz in Wasser löslich, Sand aber nicht. Wasser verdampft bei der Temperatur der Teelichtflamme, Kochsalz nicht. Die Salzlösung kann durch die winzig kleinen Poren des Filters durch, der Sand nicht usw. Nur wenige Stoffe besitzen die Eigenschaft, von einem Magneten angezogen zu werden, es sind dies Eisen, Nickel und einige seltenere Metalle und Metalllegierungen. Manche Stoffe, wie etwa das Kochsalz, lösen sich im Wasser. Genau wie bei der Suppe siehst du das Salz dann zwar nicht mehr, aber es ist noch da, bei der Suppe kann man es ja auch noch schmecken. Meerwasser ist eine Lösung von Kochsalz und anderen Salzen in Wasser. Wie du sicher weißt, schmeckte es auch salzig. Das Meersalz, das man in vielen Geschäften kaufen kann, wird in so genannten Salzgärten gewonnen. Das Meerwasser wird in flache Becken geleitet und das Wasser verdunstet langsam, sodass das Meersalz zurück bleibt.

15 Babywindel Wasser Großer Gefrierbeutel Bechergläser (400 ml, 50 ml) Das durstige Pulver 1. Reiße oder schneide die Windel seitlich auf und gib sie in den Gefrierbeutel. 2. Verschließe den Gefrierbeutel mit einer Hand und schüttle ihn ca. 1 Minute kräftig. Was kannst du beobachten? 3. Nimm die zerrissene Windel nun so aus dem Gefrierbeutel, dass das Pulver im Beutel bleibt. 4. Schütte das Pulver aus dem Gefrierbeutel in das große Becherglas, entferne eventuell noch vorhandene Wattestückchen. 5. Gib jetzt 50 ml Wasser dazu, schwenke um und warte etwas. Dann drehe das Becherglas um! 6. Wiederhole die 50 ml-wasserzugabe mehrmals, bis das Wasser nicht mehr aufgenommen werden kann. Was es noch zu wissen gibt: Im Inneren einer Windel befinden sich kleine weiße Kristalle, die Flüssigkeiten (in unserem Fall das Wasser) binden können. Diese Substanz wird als Superabsorber bezeichnet und kann bis zum 100-fachen seines eigenen Gewichts an Flüssigkeit aufsaugen. Chemisch gesehen handelt es sich um lange, kettenförmige Moleküle, die zusätzlich miteinander vernetzt sind. Dadurch ist der Stoff selbst wasserunlöslich. Er kann aber eine große Menge an Wasser aufnehmen und einschließen und quillt dabei auf.