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F: Beim lösen einer Säure in Wasser hängt sich ja jeweils ein H Atom an ein Wasserstoffmolekül an. Wir möchten nun gerne wissen warum sich nicht zwei H Atome am Wasserstoffmolekül anhängen können wo Wasser ja eigentlich zwei freie Elektronenpaare besitzt.

A: Der Grund ist einfach: Säuren geben nicht H-Atome ab, sondern geladene H-Ionen, also H⁺. Diese docken am Wassermolekül an. Es bildet sich formal das Molekül H₃O⁺. Die positive Ladung ist am zentralen O-Atom lokalisiert. Außerdem ist das Molekül H₃O⁺ sehr klein, verhält sich wie eine Punktladung, so dass sich auch die größere Auslenkung der nichtbindenden Elektronenpaare (sp³-Hybridorbitale) des O nicht auswirkt. Ein hinzukommendes weiteres positives Proton würde abgestoßen, so dass die Bildung eines H₄O²⁺ aus energetischen Gründen unterbleibt.

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F: Leider habe ich in einem kleinen Bauvorhaben Tischplatten aus Belgisch Granit verwendet.
Es handelt sich jedoch leider um einen Kalkstein und nicht um einen Granit. Und natürlich "baden" die Gäste nicht nur in Champagner, Cocktails etc. sondern verschütten diese auch und keine 10 Minuten später hat der Stein auch schon "weiße Flecken".
Gibt es flüssige Mittel die nicht von Zitronensäure sofort zersetzt/zerfressen werden?

A: Richtig: Belgisch Granit ist harter Devon-Kalk. Wie jeder Kalk ist er äußerst empfindlich gegen Säuren. Hinzu kommt, dass er relativ locker gepackt ist und viele Spalten und Poren aufweist. Die kann man zwar versiegeln. Nur ist aufgrund der vielen Poren damit nicht gewährleistet, dass die Beschichtung in toto auch wirklich wasserabweisend geworden ist. Säurelösungen können über Schlupflöcher unter die Wachsschicht wandern und dort ihr unheilvolles Tun beginnen. Sie müssten den Stein förmlich mit diesen Mitteln tränken - aber auch das ist ohne Garantie!
Zum Beseitigen der Flecken befragen Sie einen Fachmann. Nur der kann die Stellen abschleifen, polieren und neu versiegeln.
Von da ab gilt: Bei Kalksteinplatten muss man aufpassen und muss z. B. die richtigen Getränke servieren oder die richtigen Leute einladen...

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F: Können Sie mir ein experimentelles Vorgehen nennen, wie man nachweisen kann, ob Milch gekocht wurde? Danke für Ihre Hilfe..

A: Das Problem ist, was Sie mit "Kochen" und vor allem, was Sie mit "Milch" meinen. Normale Hitzeeinwirkung auf normale Milch erkennt man daran, dass Milchproteine ausflocken und z. B. eine Haut bilden. Gerade das vermeidet man ja bei den Verfahren zum Pasteurisieren oder zur Ultrakurzerhitzung. Da ist der Hitzeschub so kurz, dass das Eiweiß keine Chance hat, Flocken zu bilden. Derartig vorbehandelte Milch reagiert nicht mehr "normal".

Nun gut - es gibt eine Reihe von Indikatoren, die nur ein Spezialist erkennt, z. B. die thermisch bedingte Keimzahl-Reduktion. Oder die Zunahme einer Substanz namens Furosin. Auch wird ein Enzym, die alkalische Phosphatase, inaktiviert. Bei zu langer Erhitzung beginnt auch die saure Phosphatase zu lahmen. Hinzu kommt noch eine Vielzahl anderer Faktoren... Schlicht gesagt: Sie als Laie können das nicht feststellen!

F: Mittlerweile hab ich herausgefunden, welche Antwort der Urheber der Klausurfrage hören will. Er will auf die Denaturierung des Caseins hinaus (also "richtig" gekochte Milch). Der experimentelle Nachweis dafür wäre, dass ich kein Käse herstellen kann, also die Labfermente nicht "beißen". Dies kann man natürlich tatsächlich im schülerversuch nachweisen.

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F: Was ist Popkorn? Welche Prozesse stehen hier dahinter? Ist das so wie Polyurethan auf Basis von Kohlenhydraten?

A: Zur Herstellung von Popcorn ist nur eine spezielle Maissorte geeignet: Puffmais. Man erhitzt ihn im Allgemeinen auf etwa 250 °C. Wie kommt es dabei zum Aufblähen?

Das stärkehaltige Speichergewebe von Puffmais besteht aus kleinen Kammern mit bemerkenswert festen Schalen. In denen sind dazu noch Proteine und Wasser enthalten. Beim Erhitzen verdampft das Wasser. Die Kammerwände platzen auf, unter der Druckentlastung schäumt der Inhalt der Kammern auf. Das Wasser wird aufgrund der Hitze vollständig abgedampft. Die schaumige Struktur des Gewebes wird freigegeben und verfestigt sich augenblicklich. Das alles geschieht so plötzlich, dass die Körner förmlich aus dem Topf springen.

Wussten Sie, dass schon die prä-columbianischen Indianer Popcorn kannten?

Mit Vorgängen wie bei der Bildung von Polyurethanschaum hat das nichts zu tun. Übrigens kann man mit Stärke auch Polyurethanschaum zaubern. Sehen Sie in unsere Webseiten zu den Nachwachsenden Rohstoffen.

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F: Betreff: Frage zur Schwefelsäure, die keiner beantworten kann
Als Sammlungsleiter in der Chemiesammlung eines Gymnasiums habe ich schon oft ein Phänomen beobachtet, dass keiner erklären kann: Konzentrierte Schwefelsäure wird mit der Zeit braun, auch in den Originalgebinden, egal ob aus Kunststoff oder aus Glas. Eigenlich müsste sie ja farblos sein.
Vielleicht haben Sie eine Idee ...

A: Hier handelt es sich um Abbauprodukte von organischen Verbindungen, auch wenn sie nur in Spuren vorliegen. Sie werden fragen, wo die herkommen. Zum Beispiel haben Sie die Flaschen vielleicht vorher gespült - mit organischen Detergentien. Reste davon bleiben immer an der Glaswand hängen. Oder Sie haben mit Aceton oder Alkohol nachgespült - manche Gläser sind von vornherein auch mit Kunststoffen beschichtet. Weiter: Viele Leute fetten die Glasstopfen mit Schlifffett ein. In Gebinden aus Kunststoff befinden sich viele Stabilisierungsstoffe und Weichmacher, die austreten können. Und so weiter...
Diese kohlenstoffhaltigen Substanzen werden durch Schwefelsäure bis zur Verkohlung abgebaut. Sie kennen ja den Versuch mit der Saccharose. Dass das so langsam geht, liegt daran, dass es unterschiedlich stabile organische Verbindungen gibt.

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