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Ich bin Optimist und liebe das Leben auf diesem wunderschönen Planeten. Aber es lässt sich nicht leugnen: Die fossilen Ressourcen dieser Erde neigen sich dem Ende. Das Klima wird menschenunfreundlicher. Sauberes Trinkwasser und genügend Nahrung werden bei einer noch weiterwachsenden Weltbevölkerung zu einem immer größeren Problem. Pandemien stellen Mediziner und Pharmazeuten vor immer neue Herausforderungen. Und irgendwann, seien wir ehrlich, überlassen wir diesen ganzen Haufen an Schwierigkeiten unseren Kindern, unseren Enkeln. Den Menschen, die jetzt – oder in den kommenden Jahren – als Schülerinnen und Schülern in Ihren Klassenräumen sitzen. Ist die nächste Generation in der Lage, all das zu meistern? Wie kann es uns gelingen, ihnen das nötige Rüstzeug dafür zu geben? Die Antwort ist so banal wie offensichtlich: Wir müssen sie ausbilden. Und das beinhaltet neben dem reinen Vermitteln von Wissen vor allem eines – wir müssen sie für die Wissenschaft begeistern.

Ich war noch sehr jung, als für mich feststand, dass ich Chemiker werden wollte. Chemiker verstehen die Welt, dachte ich. Immerhin können sie alle Dinge bis auf atomare Ebene untersuchen. In meiner Begeisterung richtete ich als Elfjähriger gemeinsam mit einem Freund in einem Frankfurter Keller mein erstes Labor ein. Vom Apotheker, der im Erdgeschoss sein Ladenlokal hatte, besorgten wir uns alle möglichen Utensilien. Wir hatten dem Mann erzählt, wir wollten Waschmittel für unsere Mütter herstellen. In Wahrheit hatten wir es auf Schwarzpulver abgesehen. Es war alles wahnsinnig spannend und machte uns großen Spaß. Erst, als ein Versuch schiefging und dicke Rauchschwaden aus dem Kellerfenster quollen, merkte der Apotheker, dass wir wohl doch kein Waschmittel herstellen wollten. Über die berechtigte Frage, ob er nicht gleich bei der Zutatenliste hätte Verdacht schöpfen müssen, legen wir einmal den Mantel des Schweigens.

Auch wenn der Apotheker uns nach dem Vorfall den Nachschub an Chemikalien verwehrte, und auch wenn ich heute weiß, dass Chemiker natürlich nicht immer alles verstehen, so ist meine Leidenschaft für die Chemie geblieben. Denn sie ist eine wunderschöne, kreative Wissenschaft und zudem von unglaublicher Bedeutung für die Zukunft der Menschheit. Ob es um alternative Energiequellen geht, um die Etablierung einer Kreislaufwirtschaft, um neue wirksame Medikamente: Ohne Chemikerinnen und Chemiker werden wir die Probleme der Menschheit nicht lösen können.

Heute würde ich natürlich niemandem empfehlen, Kinder und Jugendliche unbeaufsichtigt und ohne Schutzkleidung im heimischen Keller experimentieren zu lassen. Doch im Kern bin ich davon überzeugt, dass Chemie eine Wissenschaft zum Anfassen ist – und das Experimentieren in der Schule ein grundlegender Baustein für die Begeisterung für dieses wunderbare und extrem wichtige Schulfach ist.

Natürlich muss der Lehrplan es zulassen, dass die Kinder ihre Nasen nicht nur in die Bücher stecken, sondern auch mal – mit Vo

Die Abbildung auf der Titelseite zeigt mit einem Gemisch aus Fluoreszenzindikatoren getränktes Filterpapier nach dem Benetzen mit den aufgeführten Probelösungen. Details dazu finden sich im Artikel von M. Ducci ab S. 235.

Die Cola-mentos®-Fontäne ist ein faszinierendes Showexperiment, bei dem durch Einwurf eines Kaubonbons in eine frisch geöffnete Cola-Flasche eine Fontäne aus Kohlenstoffdioxid und mitgerissener Flüssigkeit entweicht. Es soll untersucht werden, ob das freiwerdende Kohlenstoffdioxid mit klassischen Fachmethoden quantifiziert werden kann. Dazu wird Coca-Cola® light sowohl mittels pneumatischen Auffangens als auch durch gravimetrische Bestimmung des gefällten Carbonats untersucht. Die Methoden erweisen sich als zuverlässig. Der Vergleich verschiedener Cola-Sorten unter Nutzung des pneumatischen Verfahrens offenbart, dass bei Coca-Cola® light mehr Kohlenstoffdioxid freigesetzt wird als bei Coca-Cola® classic.

Die Fluoreszenzmikroskopie liefert Forschenden in den Lebenswissenschaften Grundlagen für wertvolle wissenschaftliche Erkenntnisse. In den faszinierenden mikroskopischen Aufnahmen sind markierte zelluläre Strukturen in fluoreszierenden Farben vor einem dunklen Hintergrund zu sehen. Die chemischen Grundlagen der Prinzipien, nach denen Fluoreszenzfarbstoffe Zellstrukturen anfärben, bieten Anknüpfungspunkte an obligatorische Inhalte des Chemieunterrichts der Sekundarstufe II. Im Beitrag werden vier Modellexperimente vorgestellt, die im Schülerlabor oder (Projekt-)Unterricht in der Schule eingesetzt werden können.

Im Beitrag werden zwei Modellexperimente zum Themengebiet „Elektroorganische Synthesen“ vorgeschlagen. Hierbei handelt es sich um die Bromierung von Thymolblau und Phenolrot. Beide Verbindungen sind pH-Indikatoren, deren Bromierung zu ebenfalls pH-sensitiven Produkten führt. Diese können mit schulischen Mitteln leicht identifiziert werden. Darüber hinaus werden Hinweise zur Implementierung der Experimente in den Chemieunterricht gegeben.

Der Artikel beschreibt eigens entwickelte Schulversuche anhand derer die zentralen Begriffe der Reaktionskinetik in der Oberstufe behandelt werden können. Als Modellreaktion dient das oxidative Bleichen von Brillantblau FCF mit Natriumpercarbonat. Die Konzentrationsänderungen im Verlauf der Reaktion werden mithilfe eines auf Smartphones basierten Versuchsaufbaus verfolgt. Dieser Aufbau wurde von uns entwickelt und stellt eine aus physikalischer Sicht optimierte Variante bereits gängiger, auf dem RGB-System basierender, Messverfahren („Smartphotometer“) dar. Da die eigentliche Messung bei unserem Versuchsaufbau in einem Karton stattfindet, nennen wir diesen „Boxometer“. Er erlaubt Messungen mit erstaunlicher Güte, die im gewählten Kontext in ihrer Aussagekraft den Messergebnissen eines Spektralphotometers ebenbürtig sind. Auf diese Weise konnten wir Versuche für die Schule entwickeln, die eine einfache Bestimmung der Reaktionsordnung und der Geschwindigkeitskonstanten k erlauben. Ebenso kann die Temperaturabhängigkeit der Geschwindigkeitskonstanten in kurzer Zeit experimentell dargestellt werden.

In diesem Versuch wird der Sauerstoff, welcher durch den katalytischen Zerfall von Wasserstoffperoxid gewonnen wird, für eine vollständige Verbrennung genutzt. Ob als motivierender Einstieg oder Schülerexperiment, die Nudelrakete bietet im Unterricht viele Anknüpfpunkte: im breiten Themenbereich rund um Sauerstoff, beim Brandschutz, in der Energetik und auch in Schülerprojekten, die einen Blick über den Tellerrand der Schulchemie werfen.

Röntgenfluoreszenzanalysen und Gammaspektroskopie sind analytische Techniken, die sowohl in der Forschung als auch in der Routineanalytik zur qualitativen und quantitativen Elementbestimmung eingesetzt werden. Über den praktischen Einsatz im Chemieunterricht und in der universitären Lehre wurde dagegen selten berichtet. Im vorliegenden Beitrag werden deshalb Experimente zu beiden Techniken vorgestellt, die für Chemieunterricht und Lehramtsausbildung gleichermaßen geeignet sind. Sie umfassen einerseits Untersuchungen zum experimentellen Zugang zu Atommodellen. Andererseits dienen sie der Charakterisierung von Alltagsgegenständen aus der Lebenswelt der Lernenden.