Die Supermarktchemie Referentin: Ágnes Zsilinszky Mittwoch, den 20.05.2009

2. Die Supermarktchemie Referentin: Ágnes Zsilinszky Mittwoch, den 20.05.2009

3. Inhaltsverzeichnis • Geschichte der (Super)märkte • Was macht einen Markt „super“? • Agathe geht einkaufen… • die Supermarktchemie • (Versuche 1, 2, 3, 4, 5 und Demonstrationen 1, 2, 3) • allgemeine Schulrelevanz • Was Agathe gelernt hat... • Literatur Agathe

4. Geschichte der (Super)märkte • US-amerikanische „Erfindung“ • 1859 erste ähnliche Einrichtung in New York • 1930 erster Einkaufshalle in Queens mit Selbstbedienung und Lebensmittel-Komplettangebot im heutigen Sinne

5. Geschichte der (Super)märkte • in Europa: 1948 in Zürich erster „Supermarkt“ überhaupt • in Deutschland: 1949 Osnabrück • → am Selbstbedienungsprinzip gescheitert • 1954 Edeka in Deutschland (nur Lebensmittel) • ab 1959 auch Non-food-Produkte

6. Was macht einen Markt „super“? • super (lat.: super) = über • Markt (lat.: mercatus) = Handel • in der Gesellschaft: • Einzelhandelsgeschäft, dass die meisten Artkel des täglichen Lebens verkauft Und wann heißt es Supermarkt?

7. Was macht einen Markt „super“? • ausschlaggebend ist die Verkaufsfläche und ihre Aufteilung • 400 m² - 799 m² „Supermarkt“, wenn nicht mehr als 25 % der Verkaufsfläche für non-food-Waren vorgesehen sind • darunter: „sonstige Geschäfte“ • darüber: Verbrauchermarkt und SB-Warenhaus (Hypermarkt)

8. Agathe geht einkaufen... • Auf ihrem Einkaufszettel steht: • Polypeptide • zwei verschiedene feste und eine flüssige „Fettmischung“ • Salze • fettlöslicher und wasserlöslicher Farbstoff • Tapetenkleister • Seife mit pH 7 • Hydroxide • Natriumhydrogencarbonat • Säure • Universalindikator • Zucker • Filterpapier

9. Agathe geht einkaufen...

10. Agathe geht einkaufen... Agathe geht in die Bibliothek recherchieren... Polypeptide → Gummibärchen feste „Fettmischungen“ → Kokosfett und Butter flüssige „Fettmischung“ → Sonnenblumenöl Salze → jodiertes Speisesalz fettlöslicher Farbstoff → Paprikapulver wasserlöslicher Farbstoff →Lebensmittelfarbe (rot) Tapetenkleister → Tapetenkleister Seife mit pH 7 → „Neutralseife“ Hydroxide → Rohrreiniger NaHCO3(s) → Backpulver Säure → Essigessenz Indikator→ Rotkohlsaft Zucker → Kristallzucker Filterpapier → Kaffeefilter (weiß)

11. Die Supermarktchemie Versuch 1 - ein natürlicher Indikator

12. Versuch 1 • Wir benötigen: • Rotkohlsaft • Essigessenz • Hydroxide in Wasser gelöst

13. Versuch 1 • Auswertung • Rotkohlsaft enthält ein Anthocyan, nämlich • Rubrobrassin(Cyanidin-3-triglucosid). • griechisch und bedeutet „blaue Blume“ • kommt auch in versch. Beeren und Blumen vor

14. Versuch 1 - Auswertung Modifikation des π-Systems in unterschiedlichen Milieus → Farbänderung

15. Versuch 1 • Schulrelevanz • Erfolg des Versuches sehr sicher und Erweiterung möglich (Rotkohlsaft selber herstellen) • Dauer pro getesteter Substanz ca. 30 Sekunden • Schultauglichkeit gegeben, da Produkte aus dem Alltag • Themenbereiche: Säure-Base-Chemie, Farbigkeit, Redox-Reaktionen, etc.

16. Die Supermarktchemie Versuch 2 - der kleine Vulkan

17. Versuch 2 • Wir benötigen: • Backpulver • Essigessenz • Erde • Lebensmittelfarbe

18. Versuch 2 • Auswertung • Backpulver besteht hauptsächlich aus Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3(s)) • Carbonate bilden mit Säuren das Gas Kohlenstoffdioxid (CO2(g)) • Gas entweicht mit relativ hoher Geschwindigkeit • Flüssigkeit wird verdrängt

19. Versuch 2 • Schulrelevanz • gewünschter Effekt tritt immer ein • Dauer (mit Aufbau des Vulkans) ca. 15 Minuten • einsetzbar als Schülerversuch ab der Sekundarstufe I • Themenbereiche: Säure-Base-Chemie, physikalische Teilgebiete, organische Säuren, etc.

20. Die Supermarktchemie Versuch 3 - „Butterseife“

21. Versuch 3 • Wir benötigen: • Butter • Hydroxide

22. Versuch 3 • Auswertung • Bestandteile der Butter: • 83 % Milchfett • 16 % Wasser • 1 % fettfreie Trockenmasse • Milchfett ist eine Mischung aus versch. Triglyceriden (Triester von Glycerin) Triglycerid

23. Versuch 3 - Auswertung • Kohlenstoffatom einer Esterbindung wird nucleophil angegriffen

24. Versuch 3 - Auswertung • es trennen sich ein Alkoholation und eine Carbonsäure

25. Versuch 3 - Auswertung • Protonenübergang vom Carbonsäure-Molekül auf das Alkoholat-Ion → nicht reversibel

26. Versuch 3 - Auswertung • basische Esterhydrolyse: „Verseifung“, nicht reversibel • saure Esterhydrolyse: kein besonderer Name, reversibel • „Umkehrungen“ der Veresterung

27. Die Supermarktchemie Demonstration 1 - Kernseife

28. Demonstration 1

29. Versuch 3 und Demonstration 1 • Schulrelevanz • gewünschter Effekt tritt mit hoher Sicherheit ein • Dauer ca. 5 Minuten • einsetzbar als Schülerversuch ab der Sekundarstufe I • Themenbereiche: Ester, Veresterung, Esterhydrolysen, Verseifung, Tenside und Seifen, Reaktionsgleichgewichte, etc.

30. Die Supermarktchemie Versuch 4 - „Gummibärchenhölle“

31. Versuch 4 • Wir benötigen: • Gummibärchen • Kaliumchlorat

32. Versuch 4 • Auswertung • Kaliumchlorat disproportioniert oberhalb seiner Schmelztemperatur zu Kaliumperchlorat und Kaliumchlorid • Kaliumperchlorat zerfällt in Kaliumchlorid und Sauerstoff +5 +7 -1 +7 -2 -1 0

33. Versuch 4 - Auswertung • Gelatine des Gummibärchens (Polypeptid) zerfällt bei Reaktion mit Sauerstoff in Kohlenstoffdioxid, Stickoxide und Wasser • Brummen: Gase entweichen aus Schmelze • Leuchten: frei werdende Energie (Reaktion stark exotherm → HP – HE = ΔH < O)

34. Versuch 4 • Schulrelevanz • gewünschter Effekt ist deutlich sowohl visuell, als auch akustisch gut zu erkennen • Dauer ca. 15 Minuten • einsetzbar nur als Lehrerversuch • Themenbereiche: Redox-Reaktionen, Aminosäuren, Peptidchemie, Dis- und Kon(Syn-)proportionierungs-reaktionen

35. Die Supermarktchemie Demonstration 2 - Seifenblasen

36. Demonstration 2 • Inhaltsstoffe • Zucker • Neutralseife • Tapetenkleister • Wasser

37. Demonstration 2 • Auswertung • Seifenlauge bildet als dünne Schicht gezogen zwei Oberflächen (bimolekulareTensidschicht)

38. Demonstration 2 • Schulrelevanz • gewünschter Effekt abhängig von der Mischung und vom Geschick des Experimentierenden • Dauer ca. 5 Minuten • einsetzbar als Schülerversuch ab der Sekundarstufe I • Themenbereiche: Ester, Veresterung, Esterhydrolysen, Verseifung, Tenside und Seifen, Waschmittel, etc.

39. Die Supermarktchemie Versuch 5 - Superabsorber

40. Versuch 5 • Wir benötigen: • Windel • Essigsäure • Wasser • Rohreiniger

41. Versuch 5 • Auswertung • Methacrylsäure polymerisiert sehr leicht • mit N,N-Methylen-bis-(Acrylsäureamid) bildet es dann unter Zugabe von Kaliumperoxodisulfat und Natronlauge Natrium-Polyacrylat

42. Versuch 5 - Auswertung

43. Versuch 5 • Schulrelevanz • gewünschter Effekt tritt immer ein • Dauer ca. 10 Minuten, meistens aber länger • einsetzbar als Schülerversuch ab der Sekundarstufe I • Themenbereiche: Polymere (Kunststoffe, etc.), etc.

44. Die Supermarktchemie Demonstration 3 - Fineliner-Chromatographie

45. Demonstration 3 • Auswertung • Fineliner haben verschiedene Farbkomponenten • Farbstoffe haben unterschiedliche Strukturen • Affinität der Farbstoffe zur stationären und mobilen Phase unterschiedlich • Affinität zur mobilen Phase ähnlich; Affinität zur stationären Phase gibt Ausschlag

46. Demonstration 3 • Schulrelevanz • gewünschter Effekt zuverlässig • Dauer ca. 30 Minuten • einsetzbar als Schülerversuch ab der Sekundarstufe I • Themenbereiche: Chromatographie, Farbstoffe, etc.

47. Die Supermarktchemie Demonstration xy - Lavalampe selbst gemacht

48. Demonstratin xy • Wir benötigen: • Sonnenblumenöl • jodiertes Speisesalz • Paprikapulver

49. Demonstration xy • Auswertung • Öl hat geringere Dichte als Wasser, schwimmt also oben auf • Salz hat eine höhere Dichte als Wasser und Öl, fällt also auf den Grund des Behälters • Salz nimmt Öltröpfchen mit nach unten • Salz löst sich in Wasser → Öltröpfchen steigen wieder nach oben

50. Demonstration xy • Schulrelevanz • gewünschter Effekt hängt ein wenig vom Experimentiergeschick ab • Dauer mind. 5 Minuten, meistens aber länger • einsetzbar als Schülerversuch ab der Sekundarstufe I • Themenbereiche: Löslichkeiten, Dichten, etc.