Chemischer Regenbogen aus Tomatensaft

Chemischer Regenbogen aus Tomatensaft

Stoffe erscheinen uns Menschen farbig, wenn diese Licht einer bestimmten Wellenlänge im VIS-Bereich zu absorbieren. Dies wird durch delokalisierte π-Elektronensysteme ermöglicht wobei gilt: Je größer das delokalisierte Elektronensystem eines Moleküls ist, desto längere Wellenlängen absorbiert es. Der nicht absorbierte und somit reflektierte Teil des Lichts ist als Komplementärfarbe dazu sichtbar. Dieser Zusammenhang lässt sich mit dem folgenden Experiment eindrucksvoll demonstrieren.

Herstellung einer Farbstoffsolarzelle (Grätzel-Zelle)

Herstellung einer Farbstoffsolarzelle (Grätzel-Zelle)

Die Erzeugung von hochreinem Silizium für Photovoltaikanlagen ist mit hohem Energie und Ressourcenaufwand verbunden. Michael Grätzel hat eine alternative Technik maßgeblich mitentwickelt, um Licht in elektrischen Strom umzuwandeln. Zwar sind diese Solarzellen, die auf Basis eines Farbstoffes und TiO2 als Halbleiter basieren günstig herzustellen, erreichen aber nicht die Wirkungsgrade und Lebensdauern herkömmlicher Module auf Basis von Silizium.

Lithium in Wasser

Lithium in Wasser

Alkalimetalle bilden mit Wasser unter Freisetzung von Wasserstoff Alkalilaugen. Die Reaktivität nimmt dabei von Lithium bis Cäsium zu. Während sich Lithium bei Kontakt mit Wasser nicht entzündet, brennt Kalium sofort und Cäsium explodiert sogar beim Kontakt mit Wasser. In diesem Experiment unserer Reihe Alkalimetalle in Wasser wird das Verhalten von Lithium im Wasser demonstriert.

Flüssig-Flüssig-Extraktion von Beta-Carotin

Flüssig-Flüssig-Extraktion von Beta-Carotin

In vielen Lebensmitteln kommt Beta-Carotin vor, Grünkohl hat dabei den höchsten Gehalt von ca. 9mg/100g. Es ist eine wichtige Vorstufe von Retinol (Vitamin A) und wird daher auch gerne als Provitamin A bezeichnet. In Pflanzen ist es neben Chlorophyll auch an der Lichtaufnahme zur Fotosynthese beteiligt. Als Demonstration einer Flüssig-Flüssig-Extraktion wird in diesem Experiment Beta-Carotin aus Karotten isoliert.

Hydrolyse von Saccharose + Fehling Probe

Hydrolyse von Saccharose + Fehling Probe

Wendet man die Fehling-Probe bei Saccharose an, führt dies zu keinem Farbumschlag, da diese ein nicht-reduzierender Zucker ist.

Durch Hydrolyse des Disaccharids mit verdünnter Salzsäure entstehen die beiden Monosaccharide Glucose und Fructose (beides reduzierende Zucker), was sich durch eine anschließende Probe nach Fehling veranschaulichen lässt.

Synthese von Salicylsäuremethylester

Synthese von Salicylsäuremethylester

Salicylsäuremethylester oder auch Wintergrünöl ist der Methylester der Salicylsäure. Es wird von vielen Pflanzen produziert und unteranderem als ätherisches Öl in Salben oder– vor allem in Nordamerika – als Geschmacksrichtung von Kaugummis eingesetzt. In diesem kurzen Experiment wird Methylsalicylat durch die Veresterung von Salicylsäure mit Methanol gewonnen, wobei Schwefelsäure als Katalysator verwendet wird. Aus vorher geruchsneutralen Edukten entsteht ein Produkt mit stark ausgeprägtem Geruch.

Radikalische Substitution

Radikalische Substitution

Bei der radikalischen Substitution, einem Reaktionsmechanismus der organischen Chemie, wird ein, an ein sp3-hybridisertes Kohlenstoffatom gebundenes Wasserstoffatom durch z.B. ein Sauerstoff- oder Halogenatom ersetzt. Diese Reaktion läuft nur dann ab, wenn Radikale durch homolytische Spaltung einer Bindung entstehen. Dies kann durch Radikalstarter (AIBN bzw. DBPO) oder bei Halogenen durch (UV-)Licht geschehen.