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F: Meine Fragen die ich an sie richten möchte betreffen die Tofuherstellung. Bei der Frischkäseherstellung (Milch erhitzen, Zugabe von Joghurt/Milchsäurebakterien)erfolgt eine Denaturierung der Proteine durch Säure, da die Säure dem Casein das Calcium entreist und somit die Caseine denaturieren.
Eine derartige Zubereitung ist auch mit Sojamilch möglich. Da die Sojamilch jedoch nur 3mg Ca/100g Milch im Vergleich zu normaler Milch mit ca. 120 Ca/100g enthält, enstand die Frage, ob es hier überhaupt an dem Calcium liegen kann.

A: Natürlich liegt das nicht immer an den Calcium-Ionen! Casein ist ein Spezialfall. Es gibt viele Möglichkeiten, Proteine zu denaturieren. Proteine kann man durch Lösemittelveränderung (Alkohol oder Aceton statt Wasser...), Säurezusatz, Erhitzen, starkes Rühren ("Schlagen"), Ultraschall, Zusatz von Schwermetall-Salzlösungen und durch vieles andere mehr denaturieren. Probieren Sie das doch einfach mal mit Hühnerei-Proteinen aus.
In unserem Medienangebot haben wir auch Webseiten für Grundschule und Chemieeingangsunterricht. Da gehen wir auch auf die Naturwissenschaft rund um´s Ei und Eiweiß ein.

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F: Da ich auf der Seite der Universität Bielefeld gesehen habe, dass Sie in der Abteilung Chemie tätig sind, hätte ich eine Frage an sie, bei der sie mir bestimmt helfen könnten. Ich bräuchte zwei chemische Stoffe, ( also nur von Namen her) die sich beim Zusammengeben erhitzen, aber nicht ätzend oder Metallfeindlich sind. Und wenn es möglich wäre zwei Stoffe, die nicht so teuer sind. Von unserem Chemielehrer haben wir die Variante: Brandkalk & Wasser bekommen, und sie frage ich ob Sie noch weitere Varianten kennen.

A: Was versteht euer Lehrer unter "Metallfeindlich"? Die Mischung Branntkalk/Wasser greift zum Beispiel Aluminium an.
Andere Beispiele sind: Calciumchlorid (wasserfrei) und Wasser; Phosphorpentoxid und Wasser; Natriumhydroxid (fest) und Wasser; Phosphor (weiß) und Luft, Aluminium und Kupferchloridlösung...

F: Danke für die schnelle Antwort! Unter metallfeindlich versteht er, dass diese Stoffe oder diese Verbindung das metall längere Zeit nicht angreift und man es längere Zeit lagern könnte. Da wir bei einem Wettbewerb mitmachen und uns für eine selbsterwärmende Konservendose entschieden haben ist es wohl schlecht Branntkalk als Variante zu nehmen, da es ja Aluminium angreift, und die meisten Konservendosen heutzutage aus Aluminium gemacht werden. Von unserem Chemielehrer haben wir gesagt bekommen das Natriumhydroxid dem Metall schaden würde.

A: Die Mischung Branntkalk/Wasser wirkt wie Natronlauge auf Aluminium, aber nicht auf Eisen. Nach meinem Wissen sind die meisten Konserven-Dosen immer noch aus Eisen. Wie das bei Getränkedosen ist, die ihr wahrscheinlich gewählt habt, überblicke ich momentan nicht. Das könnt ihr mit einem Magneten überprüfen.
Nehmt also Calciumchlorid (wasserfrei) und Wasser. Wenn er hat, so kann euch der Lehrer auch bestimmte Zeolithe geben. Die müsst ihr ebenfalls mit Wasser mischen.
Schaut auch in unseren Tipp des Monats - da findet ihr eine Webseite zum Thema "Das Wärmekissen, das Armeen warmhält". Die Mischung besteht zwar aus mehr als aus zwei Stoffen, ist aber äußerst effektiv.
Ein anderer Tipp des Monats befasst sich mit Wärmekissen ("Die schnelle Wärme aus Kristallen").

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F: Ich unterrichte an einer Gesamtschule die Fächer Chemie und Geschichte. Um nun in einer 9er Klasse die Elektrochemie einzuführen, habe ich einen historischen Einstieg gewagt. Die Schüler haben sich mit Luigi Galvanis (Elektrizität wird durch Muskeln und Nerven erzeugt) und Alessandro Voltas (Ursache des elektrischen Stroms sind die Metalle) Thesen auseinandergesetzt. Über diesen Einstieg gelangten wir über Voltas "Zungenexperiment" (Erlangung der Spannungsreihe) zu der Zitronenbatterie, allgemein zu den Galvanischen Elementen ......... In Ihrem Experimentenpool fand ich dann auch das "Volta-Element". Ich habe nun folgendes Problem. Wenn nun Volta mit seinen Versuchen die "Spannungsreihe" hergeleitet hat und die These von Galvani nicht lange Bestand hatte, warum wurden die so genannten "galvanischen Elemente" nach Galvani benannt und nicht nach Volta ?

A: Alte Namen sind nun einmal sehr hartnäckig... Der wahre Grund liegt aber tiefer.
Zwar lehnte Volta die Ideen von Galvani bezüglich der von diesem entdeckten "tierischen Elektrizität" vehement ab. Dennoch prägte Volta dafür um 1790 sogar die Bezeichnung "Galvanismus"! Grund: Galvani und Volta benahmen sich wie echte Wissenschaftler, nämlich als richtige Gentlemen. Sie waren sogar richtig befreundet und begegneten sich mit höchster Achtung. Volta prägte dann auch zur Beschreibung der Arbeiten Galvanis nicht nur den Begriff "Galvanismus", sondern benutzte ihn sogar auch zur Bezeichnung für das von ihm entdeckte elektrische Phänomen, das mit der nach ihm benannten "Voltaschen Säule" zusammenhing. Letztlich waren es ja auch Galvanis Arbeiten, die Volta auf die Idee zu seinem Zungenexperiment und zum Bau seiner Säule brachten. Bei der Benennung mag auch der frühe Tod Galvanis (1798) eine Rolle gespielt haben. Volta lebte bis 1827.
So blieb es beim "Galvanischen Element".
(Zum Zungenexperiment: Volta stellte unterschiedliche Metalle paarweise zusammen und hielt sie an seine Zunge. Je stärker es "bitzelte", desto stärker war die Spannung. Er leitete daraus erstmals die Spannungsreihe der Metalle her.)

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F: Im Rahmen eines Chemiepraktikums meines Chemiekurses wurde mir die Aufgabe gestellt Mangan(4)-oxid mit konz. Schwefelsäure zu versetzen und zu erwärmen. Mit einer Glimmspanprobe soll entstehender Sauerstoff nachgewiesen werden. Auch eine Reaktionsgleichung wird verlangt. Beim Aufstellen dieser stoße ich jedoch auf Probleme, da mir nicht klar ist, wie Wasserstoff entstehen soll. Im Internet (z.B. wikipedia.de) gesuchte Gleichungen waren mir nicht schlüssig, da diese generell nicht ausgeglichen waren (z.B. wikipedia.de: 3MnO2 + H2SO4 reagiert zu MnSO4 + O2). Meiner Meinung nach entsteht bei dieser Reaktion Wasser und kein Sauerstoff. Könnten sie mir zu meinem Problem einen Rat geben? Über schnelle Antwort würde ich mich sehr freuen.

A: Die Reaktion verläuft über Mn(IV)-sulfat, das nicht stabil ist und (vielleicht über eine Mn(III)-Stufe hinweg) zerfällt. Die richtige (allerdings sehr formale) Reaktionsgleichung ist:

2 MnO₂ + 2 H₂SO₄ ———> 2 MnSO₄ + O₂ + 2 H₂O

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F: Ich studiere Restaurierung und arbeite mich gerade durch die anorganische Chemie. Nun habe ich gelesen, dass es oxidative Sären gibt, die in der Lage sind edle Metalle zu oxidieren ist das richtig? was sind oxidative Säuren? und hat das auch damit zu tun, dass Silber in Gegenwart von Schwefekwasserstoff oxidiert?
warum oxidert Silber in Gegenwart von Elektrolyten, hat das etwas mit Katalisatoren und der Herabsetzung der Aktivierungsenergie zu tun?

A: "Normale" Säuren wirken über ihre Protonen. Beispiele sind Salzsäure oder Phosphorsäure.

Zn + 2 HCl ———> ZnCl₂ + H₂

Sie wirken nur gegenüber unedlen Metallen. Genau genommen ist das auch ein Redoxprozess: Die Protonen oxidieren das Metall. Die Anionen bleiben unverändert.

Oxidative Säuren wirken dagegen über ihre Anionen. Beispiele sind Salpetersäure und Schwefelsäure.

3 Cu + 2 HNO₃ + 6 H⁺ ———> 3 Cu²⁺ + 2 NO + 4 H₂O

Die Anionen oxidieren das Metall. Die Protonen sind nur dazu da, um den Sauerstoff aus den Anionen ohne Änderung seiner Oxidationszahl (-II) als Wasser abzufangen.
Oxidative Säuren sind auch in der Lage, edlere Metalle wie Kupfer, Silber oder Gold zu zersetzen. Salpetersäure ist das Scheidewasser. In Verbindung mit konzentrierter Salzsäure ist sie das berühmte Königswasser.

Zur Wirkung von bestimmten Elektrolyten wie Chlorid- oder Schwefel-Anionen auf die Oxidation von Silber haben wir eine Webseite (Tipp des Monats Juli 2005). Mit Chlorid und Sulfid bilden sich schwerlösliche Silberverbindungen ("Anlaufen des Silbers"). Dabei wird Energie frei, die die Oxidation erst ermöglicht.
Ähnliches gilt für die Cyanide, mit deren Unterstützung Sauerstoff sogar Gold zu oxidieren vermag. Das Stichwort ist hier Komplexbildung.
Das sind allesamt energetische Effekte und haben eigentlich nichts mit Katalyse zu tun.

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