Was passiert beim Erhitzen eines kohlensäurehaltigen Mineralwassers? Wie viel Ascorbinsäure (= Vitamin C) ist im Apfel? Wie verändert sich der pH-Wert beim Lösen von Brausetabletten? Was passiert während der Gärung?Stets spielen chemische Gleichgewichte (und deren Verschiebungen, u.a. durch pH-Änderungen), Oxidationen und Reduktionen eine Rolle. Als wichtiges Hilfsmittel für die insgesamt 131 Experimente werden Teststäbchen verwendet, die in kürzester Zeit halb-quantitative Analysen ermöglichen. Auf diese Weise lassen sich auch Reaktionsverläufe erfassen ebenso wie Lösungs- und Fällungsreaktionen. Das Verstehen-Lernen chemischer Reaktionen steht im Vordergrund aller Experimente. Dem Kapitel Gleichgewichtsreaktionen folgen Redox-Reaktionen am Beispiel von Kupfer, Eisen, Ascorbinsäure, Sulfit/Sulfat und Nitrit/Nitrat. Den chemischen und enzymatischen Reaktionen von Glucose ist ein weiteresKapitel gewidmet. Gleichzeitig wird die chemische Fachsprache erläutert und geübt.Ein Muss für jedes Schülerlabor, engagierte Lehrer und jeden an Chemie Interessierten: das Buch hilft beim Erlernen und der Verinnerlichung der chemischen Denkweise.

Der bekannte Chemieprofessor Georg Schwedt sucht und findet Chemie fast überall. Im Supermarkt, im Kochtopf, im Badezimmer, in der Literatur. In zahlreichen Sach- und Lehrbüchern, mit seinem Mitmachlabor SuperLab und Experimentalvorträgen zeigt er Jung und Alt, wie viel Spaß Chemie wirklich macht. Er arbeitet mit der Experimentier-Küche des Deutschen Museums in Bonn zusammen und bietet dort Lehrern, Schülern und jedem Neugierigen Wissenschaft zum Anfassen. Im März 2010 erhielt Georg Schwedt den GDCh-Preis für Journalisten und Schriftsteller.

Vorwort VII

Einleitung Aus der Geschichte der Teststäbchen IX

Literatur XII

1 Die vier Gesichter der Kohlensäure 1

1.1 Allgemeine und historische Einführung 1

1.1.1 Mofetten in der Eifel 3

1.1.2 Die Dunsthöhle zu Bad Pyrmont 4

1.1.3 In Herste bei Bad Driburg 4

1.1.4 Das Selterswassermuseum in Niederselters/Taunus 6

1.2 pH-Änderungen vom Mineralwasser bis zum Brausepulver 7

1.2.1 pH-Veränderungen im Mineral- und Trinkwasser 7

1.2.2 Backpulver und Backtriebmittel pH-Einstellungen nach der Zugabe vonWasser 16

1.2.3 Von Brausepuver/Brausetablette bis zu Sauren Früchtchen 19

1.3 Flüchtige Säuren 26

1.4 pH-Puffer-Systeme 28

Literatur 33

2 Härtebildner imWasser und das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht 35

2.1 Das Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht 36

2.2 Kalk oder Gips 39

Literatur 45

3 Lösungs- und Fällungsreaktionen 47

3.1 Calcium 48

3.2 Eisen 64

3.3 Kupfer 78

3.4 Zink 85

3.5 Aluminium 97

Literatur 104

4 Reduktion und Oxidation 107

4.1 Kupfer 108

4.2 Eisen 113

4.3 Das Redox-System Ascorbinsäure 121

4.4 Vom Sulfit zum Sulfat 128

4.5 Vom Nitrat zum Nitrit 141

Literatur 153

5 Glucose Vorkommen, Bildung und Abbau 155

5.1 Glucose in ausgewählten Lebensmitteln 156

5.2 Bildung durch chemische und enzymatische Reaktionen 166

5.3 Abbau von Glucose durch Karamellisierung, Oxidation und Vergärung 175

Literatur 178

Anhang A Übersicht zu den verwendeten Teststäbchen 179

Anhang B Liste der Experimente 181

Literaturempfehlungen 185

Stichwortverzeichnis 187