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F: Ich habe auf einen echten Geldschein und normales Briefpapier eine Lösung aus Betaisodona und Brennspiritus aufgetropft. Bei dem Geldschein ist nur wenig passiert, er hat sich minimal verfärbt. Das Briefpapier ist in sekundenschnelle ganz schwarz geworden. Ich vermute, dass es ganz sicher mit den Inhaltsstoffen des Papiers und auch mit dem Spiritus zusammenhängt. Iod könnte auch einen Nachweis für einen Inhaltsstoff des Briefpapiers bringen, welcher womöglich im Geld nicht vorhanden ist. Ich habe jetzt schon so viel gelesen - ich bin jetzt total verwirrt. Können Sie mir einen Tipp geben, wie ich diese Verfärbung deuten kann?
Wofür wird Brennspiritus zugesetzt?

A: Betaisodona ist ein Firmenname für Iodlösung. Wir kennen sie auch unter den Bezeichnungen Lugolsche Lösung oder Iod-Iodkalium-Lösung.
Das Ergebnis deines Experiments kann nur bedeuten, dass in deinem Papier Stärke vorhanden ist. Denn was du beschreibst, ist die Iod-Stärke-Reaktion. Die sollte eigentlich eine blaue Farbe ergeben, aber in hoher Konzentration von Stärke gibt es eine Schwarzfärbung. Der Nachweis von Stärke macht Sinn, denn mit Stärke kann man durchaus Papier "veredeln", zum Beispiel seine Saugfähigkeit verbessern.
Geldscheine macht man dagegen aus Leinen oder Nessel.

Spiritus ist übrigens nichts anderes als (Ethyl)Alkohol - der ist nur Lösemittel für das Betaisodona-Präparat und hat keinerlei Bedeutung für die eigentliche chemische Reaktion mit der Stärke.

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F: Manchmal werden in Schülerexperimenten toxische Substanzen verwendet, die z.B. laut Seilnacht in Schulen verboten sind, wie etwa CoCl2. Kann ich mit geübten Schülern nun diese Problemstoffe verwenden oder nicht?

A: Das ist eine Frage der Konzentration und Zubereitung. CoCl₂ · 6 H₂O z. B. ist als Festsubstanz hochtoxisch. Wenn Sie aber verdünnte Lösungen des Salzes untersuchen lassen (zum Beispiel im Rahmen der Demonstration chemischer Gleichgewichte oder der Komplexchemie) oder zum Wassernachweis blaues Cobaltchloridpapier selber herstellen, dieses dann den Schülern zum Wassernachweis in die behandschuhte Hand geben und Entsprechendes dazu sagen, ist meines Erachtens gegen seine Verwendung nichts einzuwenden.

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F: hallo prof. dr. blume!
ich (LK 13. Klasse) habe folgendes problem:
Bei der Chlor-Alkali-Elektrolyse beim Diaphragmaverfahren besteht die Kathode aus Eisen und die Anode aus Titan. Am Titan entsteht Clor. Cl-ionen werden oxidiert. meine frage: warum geht das nicht, wenn die elektrode aus platin besteht und was ,,tut" das Titan denn genau? Warum entstehen dort cl2 moleküle? wandern die abgegebenen elektronen durch das diaphragma in den Kathodenraum?
ich würde mich über eine (schnelle) antwort sehr freuen!

A: Titan ist anders gegenüber Chlor äußerst stabil. Platin zersetzt sich rasch unter Komplexbildung. Das erkennen Sie schon im Schulversuch an der Gelbfärbung der Anodenraumlösung. Dann wird es Zeit, die Elektrolyse abzubrechen...
Die von den Chlorid-Ionen an das Titanblech abgegebenen Elektronen wandern mitnichten durch die Lösung, sondern über den äußeren Leiter zum positiven Pol des Elektrolysegeräts.

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F: Warum verbindet sich bei der Darstellung von Si:

SiO₂ + C ———> CO + Si

der Kohlenstoff mit dem Sauerstoff. Angeblich sind hier Entropiegründe zu nennen.

A: Zunächst einmal schreiben wir die Formel richtig:

SiO₂ + 2 C ———> Si + 2 CO

Wichtig sind die Aggregatszustände der beteiligten Stoffe. Als Edukte haben wir 2 Mol Feststoffe, als Produkte unter Standardbedingungen 1 Mol Feststoff und 2 Mol Gase. Damit nimmt die Entropie zu, wodurch nach der Gibbs-Helmholtz-Beziehung

DG = DH - T · DS

der negative Wert von DG zunimmt. Damit wird die Reaktion gefördert.

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F: Als Chemielehrerin bin ich gefragt worden, ob man Erdöl künstlich herstellen könne aus organischem Material unter hohem Druck und hoher Temperatur. Meine Internetrecherche hat mich nicht weitergebracht. Überlegungen ergeben natürlich, dass man viel Energie bräuchte. Aber es soll Versuche gegeben haben, sagen die Schüler - sie hätten es im Fernsehen gesehen. Wissen Sie, wo ich etwas finden könnte?

A: Erdöl ist nichts anderes als ein unspezifisches Gemisch von Kohlenwasserstoffen. Das können Sie natürlich aus allen organischen Massenmaterialien herstellen. Bekannt ist zum Beispiel die heute im Rahmen des chemischen Recyclings praktizierte Pyrolyse von Kunststoffabfällen (hoher Druck, hohe Temperatur, Sauerstoffabschluss, ggf. auch Katalysatoren). Demgegenüber ist die früher zu Kriegszeiten weit verbreitete Kohleverflüssigung (Bergiusverfahren 1910) deutlich in den Hintergrund betreten. Bei der handelt es sich um eine katalytische Hydrierung unter hohem Druck. Dazu haben wir Webseiten.

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