Hinweise zu den Experimenten / Chemie

Grundlagen

Die Grundlagen zum sicheren Arbeiten im Labor (Laborregeln, Kennzeichnung von Chemikalien) sind Thema auf Seite 2 – Arbeiten im Labor. Auf der hier vorliegenden Seite finden Sie Hinweise zu den Experimenteblättern, zu den Chemikalien, allgemeine Informationen zur Entsorgung von Chemikalien und Tipps zum Reinigen von Geräten. Wir empfehlen, die Schüler*innen auch mit diesen Informationen – abhängig von den durchgeführten Experimenten – vertraut zu machen.

Die Informationen auf dieser Seite und die Experimenteblätter sind nach bestem Wissen und Gewissen zusammengestellt worden. Für die Durchführung und mögliche damit in Verbindung stehende Schäden übernimmt SchuBu keine Haftung.

Möchten Sie sich noch genauer über die Sicherheitsbestimmungen informieren, können Sie diese im Entsorgungserlass aus dem Jahr 2019 nachlesen.

Experimenteblätter

Experimente machen die Naturwissenschaften anschaulich und lebendig. Sie ermöglichen den Schüler*innen, sich Inhalte besser vorstellen und einprägen zu können. Neben dem Erkenntnisgewinn schult das selbstständige Durchführen von Experimenten auch die Motorik der Schüler*innen und steigert ihr Selbstvertrauen in diesem Bereich.

Welche Experimente durchgeführt werden können, hängt von den Gegebenheiten am Schulstandort ab und werden daher bei den SchuBu-Aufgaben und auf den Arbeitsblättern nicht thematisiert oder abgefragt. Wir empfehlen aber, Experimente in Fragestellungen, z. B. bei Lernzielkontrollen und Tests, einzubinden. So können die theoretischen Inhalte mit praktischen Elementen verknüpft werden. Darüber hinaus wird die Bedeutung der Experimente aufgewertet.

Mit Alltagschemikalien ist es möglich, in Klassenzimmern Experimente durchzuführen. Diese einfachen Versuche sind besonders wertvoll, um den Schüler*innen zu vermitteln, dass uns Chemie überall im Alltag begegnet.

Demonstrationsexperimente

Diese finden Sie auf der jeweiligen Seite im einleitenden Abschnitt Info für Lehrer*innen. Demonstrationsexperimente sind somit nur für angemeldete Lehrer*innen zugänglich. Wir raten Ihnen, soweit möglich, Schüler*innen auch bei Demostrationsexperimenten (als Helfer*innen) einzubinden.

Wecken Sie die Neugier ihrer Schüler*innen.

Allgemeine Hinweise

Experimente mit der Kennzeichnung auch für zu Hause geeignet können von den Schüler*innen auch daheim (ggf. mit den Eltern) durchgeführt werden. Sie sind eine gute Möglichkeit, die Schüler*innen zu motivieren, diese Versuche zu Hause selbstständig durchzuführen und zu dokumentieren. Werden diese Experimente in der Schule durchgeführt, muss, wie bei den anderen Experimenten auch, eine Schutzbrille getragen werden. In der Schule gibt es mehr Ablenkung als zu Hause und so bleiben die Schüler*innen daran gewöhnt, im Labor immer eine Schutzbrille zu tragen.

Manche Experimente können auch zu Hause durchgeführt werden.

Icon einer Schutzbrille. Daneben der Hinweis: Schutzbrille tragen! — Beim praktischen Arbeiten in der Schule muss immer eine Schutzbrille getragen werden.

Experimente mit der Kennzeichnung nur unter Aufsicht beinhalten Materialien oder Arbeitsschritte, die für die Schüler*innen zu einer Gefahrenquelle werden können. Daher weisen wir darauf hin, diese Experimente nur unter Aufsicht oder mit der Unterstützung einer erwachsenen Person durchzuführen. Die Kennzeichnung Partner- oder Gruppenarbeit ist entweder eine Empfehlung, die Durchführung in Form einer Partner- oder Gruppenarbeit zu gestalten, oder aber die Versuchsanleitung ist grundsätzlich als Einzelarbeit ungeeignet.

Kennzeichnung: Nur unter Aufsicht einer erwachsenen Person durchführen — Manche Experimente benötigen die Unterstützung oder Aufsicht einer erwachsenen Person.

Kennzeichnung: Partner- oder Gruppenarbeit — Manche Experimente sind als Partner- oder Gruppenarbeit geeignet.

Umgang mit Chemikalien

Bei allen Chemikalien, die auf den Experimenteblättern angeführt sind, sind die entsprechenden Gefahrenpiktogramme abgebildet. Mit folgendem interaktiven Arbeitsmittel aus Seite 2 – Arbeiten im Labor können Sie sich über H- und P-Sätze der Chemikalien informieren.

Im Chemiebereich der Schule müssen die Sicherheitsdatenblätter für alle Chemikalien, die an der Schule gelagert werden, in Papierform oder digital zur Verfügung stehen.

Entsorgungshinweise

Aus Umweltschutzgründen ist die genaue, korrekte Entsorgung der Chemikalienreste unbedingt notwendig. Dadurch werden Kläranlagen nicht zusätzlich belastet und wassergefährdende Stoffe nicht in die Umwelt entlassen. Im Folgenden wird ein Überblick über die Richtlinien zur Entsorgung gegeben. Noch genauer sind die Entsorgungshinweise im Entsorgungserlass (Abschnitt A) nachzulesen.

In der Schule müssen drei Entsorgungsbehälter für gefährliche Abfälle zur Verfügung stehen. Gegebenenfalls müssen die Substanzen neutralisiert werden, bevor sie in den Behältern gesammelt werden.

Bezeichnung	Kennzeichnung	Beschreibung	Behandlung von Stoffen vor der Entsorgung
Halogen- und schwefelorganischer Abfall	Cl Achtung!	organische Abfälle, die Halogene oder Schwefel enthalten
Organischer Abfall	O Achtung!	organische Lösungsmittel, die weder Halogene noch Schwefel enthalten z. B. Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Benzin keinesfalls dürfen stark oxidierende Substanzen (wie Wasserstoffperoxid) in diesen Behälter gegeben werden	saure Lösungen sind mit Calciumoxid zu neutralisieren Methanal und Ethanal: mit einem Überschuss an Natriumhydrogensulfit-Lösung behandeln
Schwermetallabfall	S Achtung!	neutrale (oder schwach basische) Lösungen von Schwermetallsalzen (z. B. Cu²⁺, Ag⁺, Zn²⁺) möglichst unverdünnt Zusatz von Natriumcarbonat oder Natriumsulfid mit etwas Wasser: Bildung schwerlöslicher Schwermetallverbindungen (Fällung)	saure Lösungen sind mit Calciumoxid zu neutralisieren schwermetallhaltige Oxidationsmittel (z. B. Permanganat) neutralisieren, dann mit Thiosulfat behandeln

Weitere Hinweise zur Entsorgung von Stoffen:

Saure und basische Lösungen, die frei von organischen Stoffen und Schwermetallverbindungen sind, müssen vor dem Ausgießen in den Abguss verdünnt und neutralisiert werden. Dabei ist auf Wärmeentwicklung zu achten!
Stoffe, bei deren Beseitigung Gase entstehen können:
- Calciumcarbid: in kleinen Mengen mit Wasser im Abzug umsetzen (es entstehen Ethin und Calciumhydroxid). Die Reste kann man nach erfolgter Neutralisation in den Ausguss leeren.
- Alkalimetalle: In Spiritus bis zum Aufhören der Gasentwicklung auflösen, mit Salzsäure neutralisieren und wegschütten. Bei Kalium wird statt Spiritus Butanol verwendet. Alkalimetalle dürfen immer nur in kleinen Portionen entsorgt werden.
Chlorate: mit Thiosulfat mischen, gegebenenfalls wenig Wasser zusetzen, dann vorsichtig Schwefelsäure hinzugeben. Nach der Neutralisation in den Ausguss leeren.
Iod gegebenenfalls mit Spiritus lösen, mit Thiosulfat umsetzen und in den Ausguss leeren.
Wasserstoffperoxid kann mit viel Wasser verdünnt über den Ausguss entsorgt werden.

Quelle

Alltagsstoffe ohne Gefahrenkennzeichnungen können über den Hausmüll – entsprechend der Vorgaben des Bundeslands – entsorgt werden. Bei Experimenten, die auch für zu Hause geeignet sind, wird nur mit Alltagsmaterialien gearbeitet.

Wir möchten darauf hinweisen, dass bei Experimenten darauf geachtet werden sollte, dass man sparsam und schonend mit den Substanzen umgeht. Vor allem bei Experimenten mit Lebensmitteln empfiehlt es sich, nur mit kleinen Mengen zu arbeiten. Gerade für solche Experimente kann man sich über die Zeit einen kleinen Vorrat an Lebensmitteln anlegen, die nicht mehr für den Verzehr geeignet, aber für die Versuche noch brauchbar sind.

Reinigen von Geräten

Saubere Laborgeräte sind eine wichtige Voraussetzung für das Gelingen von Experimenten. Hier finden Sie Tipps zur Reinigung.

Reinigungsmittel für Laborglas

Das Reinigungsmittel muss entsprechend der Verunreinigung gewählt werden. Folgende Tabelle gibt einen Überblick über gängige Verunreinigungen.

Verunreinigung	Reinigungsmittel	Anmerkungen
Carbonate	verdünnte Säuren, z. B. Salzsäure
Fette und Öle	Spülmittel oder Erwärmen mit Natronlauge oder organisches Lösungsmittel	beim Erhitzen auf Siedeverzug achten
Kaliumpermanganat	angesäuerte Natriumdithionit-Lösung oder Salzsäure
Kalkablagerungen (weiße Krusten in Gefäßen)	mit verdünnten Säuren, z. B. angesäuerte Natriumdithionit-Lösung oder Salzsäure	Essig kann Gummidichtungen angreifen oder porös machen.
Kesselstein („hartnäckige Kalkablagerungen“)	Auskochen mit verdünnten Säuren, z. B. Zitronensäure oder Salzsäure oder Essig	Essig kann Gummidichtungen angreifen oder porös machen.
Metalloxide	Vorreinigung: verdünnte Salzsäure oder ev. konzentrierte Schwefelsäure alkalische Reinigung: Restmengen von Metallionen mit Komplexbildner binden	unter dem Abzug arbeiten
wasserlösliche Salze	Wasser oder verdünnte Säuren
Schwefel	Laborgerät für mehrere Tage in Wasser legen
Silberchlorid	konzentrierte Ammoniak-Lösung	unter dem Abzug arbeiten, Dämpfe nicht einatmen
Silber- oder Kupferspiegel	konzentrierte Salpetersäure	unter dem Abzug arbeiten

Reinigungstipps

Das gründliche Reinigen der Laborgeräte und das Säubern des Arbeitsplatzes sind wichtige Elemente der Laborarbeit. Daher sollte man dafür immer ausreichend Zeit mit den Schüler*innen einplanen. Beachten Sie folgende Tipps zur Reinigung von Laborgeräten:

Chemikalienreste müssen vollständig aus den Gefäßen entfernt werden. Dafür müssen sie innen und außen gewaschen werden. Dabei verwendete Mittel zur Reinigung müssen ebenfalls rückstandsfrei mit Wasser entfernt werden.
Möchte man Kalkablagerungen auf den Glasgefäßen vermeiden, sollte man diese am Ende mit entionisiertem Wasser spülen.
Glasgeräte lässt man an der Luft auf Abropfgestellen trocknen.
Vorsicht beim Trocknen großer Rundkolben, da diese auf den Abtropfgestellen meist nicht gut aufzuhängen sind. Daher sollte man diese mit einem Tuch trockenreiben.
Reagenzgläser sind mit einer passenden Reagenzglasbürste zu reinigen. Vorsicht bei günstigen, dünnwandigen Reagenzgläsern. Diese können beim Reinigen leicht brechen – hier besteht Verletzungsgefahr! Auch ist es oft günstiger, diese – statt der Verwendung teurer Reinigungsmittel – durch neue Reagenzgläser zu ersetzen.
Geräte aus Holz (z. B. Reagenzglasklemmen), Stopfen und Glasstäbe werden gut abgespült und mit Schwammtüchern oder Spülschwämmchen gereinigt.
Geräte aus Metall, wie Spatel, Löffel, Pinzetten und Tiegelzangen werden mit der rauen Seite der Spülschwämmchen oder mit Stahlwolle gereinigt.
Gasbrenner können mit der rauen Seite des Spülschwämmchens oder mit Stahlwolle gereinigt werden.

Nach getaner Arbeit ist auch darauf zu achten, dass sich die Schüler*innen gründlich mit Wasser und Seife die Hände waschen.