266 Alter Knochen
F: Betreff: Knochen in Zitronensäure - etwas unappetitlich uacks

Lieber Herr Blume,
ich frage wieder einmal bei Ihnen nach, weil ich mir von Ihnen guten Rat verspreche.
Die Knochen der letztjährigen Weihnachtsgans habe ich nun solange aufgehoben bis ich sie im Unterricht einsetzen kann. Ich hab sie auch in Zitronensäure eingelegt.
Mittlerweile ist der Knochen schon schön weich geworden.
Leider finde ich das etwas eklig - meine Schüler werden auch eher die Nase rümpfen und die Luft anhalten - als begeistert hinschauen. Gibt es einen Kniff um den Knochen etwas geruchsfreier zu machen. Soll ich das Mark ausspülen oder .... oder ...

Mit freundlichen Grüßen und gespannter Erwartung

A: Was haben Sie mit dem Knochen gemacht, dass der so weich geworden ist? Sie haben ihn doch nicht seit Weihnachten in der Citronensäure liegen lassen?! Da werden Sie wohl den Mülleimer bemühen müssen… Denn ich würde es vermeiden, hinsichtlich des naturwissenschaftlichen Unterrichts bei den Schülern Ekelgefühle zu erwecken.

Früher hatte jeder Junge eine Knochensammlung zu Hause – die Knochen lagen ja in der Landschaft herum. Das ist heute anders geworden – welcher Junge streunt schon noch in der Natur herum? Diese Knochen konnte man bestens untersuchen. Abgelagerte und somit völlig geruchsfreie Knochen bekommen Sie deshalb wohl nur noch auf dem Friedhof.

Wenn Sie einen Knochen zersetzen wollen, um z. B. Calcium und Phosphat sowie Proteine nachzuweisen, dann besorgen Sie sich einen frischen beim Metzger um die Ecke. Der kann Ihnen sicherlich auch ausgekochte Knochen besorgen.

Noch ein Tipp: Citronensäure schreibt man wissenschaftlich mit C. Das ist wichtig zu wissen, wenn Sie oder Ihre Schüler Recherchen dazu anstellen wollen – z. B. bei Google.

267 Chemieunterricht einer Seiteneinsteigerin?
F: Betr.: Frage eines verzweifelten Schülers

In meiner Schule beschäftigen wir uns derzeit mit Komplexen. Dazu wurde uns folgende Aufgabe gestellt:
" Das paramagnetische d 9-Valenzelektronensystem des Cu(II)-Ions kann prinzipiell zur Ausbildung von diamagnetischen Verbindungen führen. Erklären Sie diesen Sachverhalt."
Ich habe schon im gesamten Internet und sämtlichen mir zur Verfügung stehenden (Fach-)Büchern gesucht; aber ohne Erfolg.
Ich hoffe, Sie können mir weiterhelfen.

A: Zu Ihrer für Schüler merkwürdigen Anfrage habe ich die Meinung eines auf anorganische Chemie spezialisierten Kollegen eingeholt. Hier ist seine Antwort:

„Ob das nicht eine Fangfrage ist, denn die Erklärung geht über das SII-Niveau deutlich hinaus.
Normalerweise sind isolierte einkernige d9-Systeme immer paramagnetisch. Sie unterliegen dem Jahn-Teller-Effekt und sind deswegen auch immer verzerrt (von einer tetragonalen Verzerrung bis hin zu einer mehr oder minder quadratisch planaren Anordnung, - so z. B. in den blauen Kupfer-Proteinen zwischen Quadrat und Tetraeder). Allerdings: Paramagnetisch sind sie immer, da das "letzte" d9-Elektron keinen Spin-Partner findet. In mehrkernigen Verbindungen hingegen (z. B. (Cu₂C_l6)₂- oder Cu₂-Carboxylaten) kommt es zu Cu...Cu-Wechselwirkungen, die aber in keinem der bekannten Fälle, anders als bei Cr- und Mo-Systemen, zu einer vollständigen (antiferromagnetischen) Kopplung der benachbarten Spins führen. Man findet einen Paramagnetismus um etwa 1.4 B. M. (= Bohrsche Magnetonen) gegenüber 1.7-1.9 B. M. bei den Einkernkomplexen, nicht aber 0 B. M., d. h. Diamagnetismus, wie beim Cr oder Mo. Eine solche antiferromagnetische Kopplung muss aber nicht direkt, sondern kann auch über "magnetische Orbitale" von verbrückenden Liganden erfolgen, und dann wesentlich effektiver. Dafür gibt es Beispiele unter den in letzter Zeit hergestellten "Einzelmolekülmagneten".
Ein zweiter Mechanismus, für den ich allerdings kein Beispiel parat hätte, wäre eine Packung von paramagnetischen Kationen und paramagnetischen Anionen im Gitter, deren Spins ggf. koppeln könnten. In diesem Fall wäre der Festkörper gering paramagnetisch oder im Idealfall gar diamagnetisch, der gelöste Stoff hingegen voll paramagnetisch.
Hilft´s weiter?“

F: Recht herzlichen Dank für die schnelle Beantwortung meiner Frage. Sie hat mir sehr weitergeholfen. Und ich finde es selbst ziemlich komisch, dass unsere Lehrerin uns solche Aufgaben gibt. Ich habe schon mit einem Chemie-Studenten geredet und nicht einmal er konnte die Aufgabe lösen!!

Gestern fragte mich eine Freundin, die ebenfalls bei der Frau Unterricht hat, nach einer Reaktion, die mir bisher noch nicht untergekommen ist: Acetanhydrid reagiert unter Abspaltung von CH3COOH mit der folgenden Verbindung:

Ein 2,3,5-Trimethyl-Pyridin-N-Oxid bei dem am 4. Atom des Rings eine O-CH3-Gruppe hängt. Das Reaktionsprodukt ist die folgende Verbindung: Am N-Atom des Pyridin-N-Oxid lagert sich eine CH3-CO-Gruppe an (sodass dies nun aussieht wie ein Acetat-Ion am N-Atom), am 2. Atom des Rings nun eine CH2-Gruppe, am 3. und 5. Atom die CH3-Gruppe und am 4. Atom die O-CH3-Gruppe. Außerdem weiß man, dass das Reaktionsprodukt auf jeden Fall richtig ist.

Nun hat man folgende Aufgabe:

1. Ist der gegebene Ausgangsstoff für diese Reaktion richtig?
2. Gib den Reaktionsmechanismus der Umsetzung mit Acetanhydrid an. Hinweis: Beachte die Möglichkeit von Tautomerie.

Ich habe jetzt bereits 5 Stunden darüber gegrübelt, aber bisher nur die erste Aufgabe als richtig erkannt (oder irre ich mich!). Doch bei der zweiten Aufgabe verzweifle ich vollkommen.

Ich hoffe, Sie können mir (und vor allem meiner Freundin) nochmals helfen.

A: Was Sie da an Fragen stellen, sind Probleme aus einem Universitäts-Oberseminar. Ich habe leider nicht die Zeit, diese Fragen zu bearbeiten.
Bei aller Vorsicht: Ihre Lehrerin tickt doch wohl nicht richtig. Ist das eine Seiteneinsteigerin mit Chemiediplom?
Ich empfehle ein klärendes Gespräch und ggf. die Einschaltung der Schulkonferenz. Bei der Gelegenheit überreichen Sie der Dame mal einen Satz Unterrichts-Richtlinien.

268 Lackmus im Brauwasserbrunnen
F: Wir sind zwei Architekturstudenten der Universität Karlsruhe und arbeiten dieses Semester an einem Realisierungsentwurf in der Region Homburg/Zweibrücken (Saarland, Rheinland-Pfalz).
Im zu beplanenden Gebiet gibt es 3 Weiher, die im Rahmen eines Events Mitte des nächsten Jahres zum Mittelpunkt werden. Wir haben herausgefunden, dass das Quellwasser in Homburg so weich ist, dass z.B. die Brauerei Karlsberg, dem frisch gezapften Wasser erst einmal Kalk hinzufügen muss um es zum Bier brauen verwenden zu können.

Uns ist immer noch nicht ganz klar, ob Lackmus biologisch unbedenklich ist. Er wird ja zwar aus dieser Flechte hergestellt, aber es müssen ja weitere Stoffe zugesetzt werden. Wir dürfen allerdings natürlich nichts in die Gewässer "kippen" was der Umwelt schadet. Bleiben dabei giftige oder schädliche Stoffe im Wasser zurück?
Lackmuslösung entfärbt sich scheinbar nach 30 Minuten (haben wir irgendwo gelesen), was passiert dabei? Irgendwelche chemischen Reaktionen finden ja statt.

Die Chemielehrerin meines Bruders hat Rotkohlsaft vorgeschlagen, leider riecht der etwas streng und wir wissen nicht ob die Bauherren darüber glücklich wären.

Sehen Sie vielleicht noch andere Möglichkeiten das Wasser biologisch unbedenklich rot zu färben? (Sollte sich wenn möglich in den folgenden Wochen wieder entfärben...)

Lackmus wäre optimal, wenn er sich wieder entfärben würde. Dann könnte man eventuell alle 2 Stunden Lackmus in die Weiher geben und blutrot färben und nach 30 Minuten wäre wieder alles schwarz. Und der Event könnte zyklisch wiederkehren...

Wieviel bräuchte man überhaupt?

A: Lackmus ist normalerweise ein ungiftiges Naturprodukt. Wenn Sie allerdings große Mengen davon in die Umwelt bringen, so kann es zur Verschmutzung von Gewässern führen.

Wenn Sie mit Kalk angereichertes Wasser mit Lackmus untersuchen wollen, werden Sie feststellen, dass sich das Wasser blau färbt. Wenn Sie also Lackmus rot färben wollen, müssen Sie eine Säure zugeben. Es sollte schon eine mit der Stärke von Essigsäure sein. Weiches Wasser ist nicht sauer (genug), sondern fast neutral. Mit Lackmus erhalten Sie deshalb eine violette Lösung (Mischfarbe aus Rot und Blau).
Dass sich Lackmuslösungen in 30 min entfärben, ist Unsinn. Die Lösungen sind jahrelang stabil. Den Farbstoff von Lackmus kann man zwar zerstören; man muss da chemisch aber schon recht heftig herangehen – z. B. mit Schwefelwasserstoff oder mit Wasserstoffperoxid.

Sie könnten versuchen, mit einem Pumpensystem unter Rühren Säure und Lauge im Wechsel einfließen zu lassen; dann hätten Sie einen ständigen Wechsel der Farben.

Zu den Mengen: Das ist eine Frage der Größe des Wasserbehälters, den Sie einfärben wollen. Normalerweise sättigt man das Wasser mit Lackmuspulver. Man kommt aber mit wenigen Krümelchen auf einen Liter Wasser aus.

269 Betreff: Versuch 20
F: Ich, (…) bin zur zeit am tüfteln bezüglich des Versuches 20: "Wirkung des Ozonfilters".
Ich hatte vor diesen Versuch mit meinem Chemielehrer durchzuführen. Er meinte, das ich die Vorbereitungen erledigen solle, die Geräte der Schule könne ich dazu in Gebrauch nehmen.

Nun zu meiner Frage: Wie sieht denn der konkrete Endaufbau dieses Versuches aus??? Er wurde mir aus Ihrer Beschreibung nicht ersichtlich. Ich wäre Ihnen zu Dank verpflichtet, wenn sie mir eine Zeichnung, Skizzierung oder Abbild des Versuches per mail zukommen lassen könnten, da mich das Projekt (bzw. Versuch) brennend interessiert.

Eine Frage hätte ich da allerdings noch. Wie kann ich Ozon nachweißen, bzw beweißen dass keines mehr vorhanden ist(Abgesehen von einem Ozonmessgerät??? Wenn ja kann ich es auch in unserer Luft nachweißen oder geht dies nur mit dem Ozonhaltigem Anodengas??? Ich frage aus dem Grund, da diese Ozonmessgerät unerschwinglich teuer sind und weil mich es interressiert ob das in unserer Umgebung, Luft enthaltenes Ozon auch durch diesen Versuch filterbar wäre.

Ich würde mich sehr über eine Antwort freuen, da ich gern mich mit diesem Thema weiter beschäftigen würde.

A: Kennen Sie unsere Webseitengruppe zum Ozon?

Klicken Sie sich also durch die Experimente – da steht, wie man Ozon herstellt. Dann hängen Sie an den Auslass des Geräts ein Glasrohr mit den ausgewählten Filtermaterialien und weisen nach, dass kein Ozon mehr durchkommt – wie im Ozon-Versuch 20 beschrieben.
Eine Zeichnung dazu ist überflüssig. Das wäre z. B. nur ein Glasröhrchen mit dem Absorptionsmaterial. Das Röhrchen sollte man mit etwas Glaswolle zustopfen. Oder Sie nehmen eine Kapillare.

Zu den Ozon-Nachweisen werden alle Ihre Fragen in der Webseitengruppe „Ozon“ beantwortet.

270 Betreff: Prüfung auf sauer reagierende Substanzen
F: Sehr geehrter Herr Blume
Ich habe eine Frage zu einer Reinheitsprüfung von Sulfathiazol. Es wird auf sauer reagierende Substanzen geprüft. Dabei wird die Substanz mit Kohlendioxidfreiem Wasser versetzt und 5 Minuten lang bei 70 Grad Celsius erhitzt. Dann wird sie rasch auf 20 Grad abgekühlt und filtriert. Dannach findet eine Säure Basen Titration statt.
Meine Frage ist, was passiert durch das Erhitzen und Abkühlen?
Ich wäre sehr froh über eine Antwort!

A: Ganz einfach: Sie haben ein Gemisch aus festen Substanzen, die herstellungsbedingt durch Säure verunreinigt sein könnten. Sie lösen bei Ihrer Prozedur diejenigen Stoffe heraus, die Säuren sein könnten. Sie fördern den Lösevorgang durch Erwärmen. Abkühlen müssen Sie, damit Sie sich beim Titrieren nicht die Finger verbrennen. Oder weil der Indikator dann nicht richtig „funktioniert“. Sonst passiert beim Abkühlen nichts weiter.

Zurück zur Startseite