Experimente der Kategorie "Redoxreaktionen"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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CfL: Zerlegen und Untersuchen einer vollständig entleerten Zink-Silberoxid-Knopfzelle | Reaktionsprodukte bei der Entladung einer Zink-Silberoxid-Batterie | Vorbereitung: Zunächst muss eine Knopfzelle vollständig entleert werden. Dies sollte nicht durch einen Kurzschluss passieren, da in diesem Fall kein vollständiger Stoffumsatz stattfindet. Es bietet sich an, einen Kleinmotor oder eine sehr empfindliche Glühlampe zu betreiben, bis der Stromfluss auf ein Minimum absinkt. Wird das Entladen über mehrere Tage betrieben, so sind anschließend die Reaktionsprodukte sehr gut zu erkennen. Durchführung: Man öffnet die entladene Knopfzelle wie in Versuch "CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen und unbenutzten Knopfzelle auf Zink-Silberoxid-Basis" beschrieben. Die beiden ineinander gestülpten Becher werden getrennt und die Membran wird entfernt. Die in der Batterie enthaltene Flüssigkeit wird mit Unitest-Papier auf ihren pH-Wert getestet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkoxid |
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CfL: Zerlegen von Silberoxid | Thermolytische Reduktion | Im Rggl. erhitzt man eine Spsp. Silberoxid über der Brennerflamme und prüft an der Reagenzglasmündung mit dem glimmenden Span auf Sauerstoff. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silber(I)-oxid |
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CfL: Zerlegen von Wasser mit Hilfe des elektrischen Stroms | Elektrolyse im HOFMANNschen Apparat | Man befüllt den HOFMANNschen Apparat verdünnter Schwefelsäure, verbindet die Elektroden mit der Gleichspannungsquelle und regelt die Spannung so ein, dass eine deutliche Gasentwicklung zu erkennen ist (ca. 15V). Nach 3 min schließt man die oberen Hähne und beobachtet die Elektroden. Wenn sich ein Schenkel des HOFMANNschen Apparats zu zwei Dritteln mit Gas gefüllt hat, wird der Strom abgeschaltet und das Volumenverhältnis notiert. Die Gase werden nun über die Hähne abgelassen und in Reagenzgläsern aufgefangen. Mit Hilfe der Glimmspanprobe und der Knallgasprobe werden Sauerstoff und Wasserstoff nachgewiesen. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Schwefelsäure (Maßlösung c= 0,5 mol/L), Wasserstoff (freies Gas) |
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Chlor als Bleichmittel | Oxidative Zerstörung von Blütenfarbstoffen | Eine bunte Blume wird zunächst zur Entfernung der Wachsschicht mit Waschbenzin vorbehandelt. Dann taucht man die Blüte in einen bereit gestellten mit Chlorgas gefüllten Zylinder. | Lehrerversuch | Benzin (Sdb.: 140-180 °C), Chlor (freies Gas) |
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Chlorfreisetzung aus Hypochlorit-Lösung und säurehaltigen Reinigern | Simulation zu einem 'klassischem' Unfallgeschehen im Haushalt | Man stellt in je einem 100ml-Becherglas Chlorbleichlauge (hypochlorithaltiger Hygienereiniger) und 00-Urinsteinentferner (säurehaltig) bereit und stellt jeweils eine Einwegpipette zur Entnahme hinein. Vorbereitend belegt man eine Petrischale mit einem Rundfilterpapier und tränkt dieses mit Kaliumiodid-Lösung. In einem 50ml- Becherglas bringt man nun Pipettenportionen der jeweilgen Flüssigkeiten zueinander, stülpt die vorbereitete Petrischale als Deckel darüber und beobachtet dabei die farbliche Reaktion. Nach einigen Minuten lüftet man kurz den Deckel mit dem Filterpapier, nimmt sehr vorsichtig durch Zufächeln eine kurze Geruchsprobe und deckt das Gefäß wieder ab. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhypochlorit-Lösung (wässrig, aktives Chlor: unter 10%), Chlor (freies Gas) |
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Chlorfreisetzung aus Hypochlorit-Lösung und säurehaltigen Reinigern | Variante ohne Chlor-Geruchsprobe (Nachweis mit Kaliumiodid-Papier) | Auf den Rand eines Rggl. legt man einen mit Kaliumiodid-Lösung getränkten Streifen Filterpapier. Dann pipettiert man die beiden Haushaltschemikalien (z.B. DanKlorix TM und z.B. Blink TM Urinstein- und Kalklöser) in 0,5ml-Portionen in das Glas und verschließt es mit einem durchbohrten Stopfen, dem ein Luftballon übergestülpt ist. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhypochlorit-Lösung (wässrig, aktives Chlor: 10-25%), Citronensäure-Monohydrat, Chlor (freies Gas), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Ameisensäure (verd., w=_____% (2-10%)) |
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Chlorgas-Darstellung im Makromaßstab | Darstellung von Chlorgas durch Salzsäure-Kaliumpermanganat-Reaktion | Chlorgas wird in einer Gasentwicklungsapparatur durch Aufträufeln von konz. Salzsäure auf Kaliumpermanganat gewonnen. | Lehrerversuch | Salzsäure (rauchend (w= 37%)), Kaliumpermanganat, Chlor (freies Gas), Natronlauge (w=____% (>5%)) |
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Chlorgas-Darstellung in Microscalevariante | Chlorgas-Gewinnung durch Salzsäure-Kaliumpermanganat-Reaktion | Mit Medizintechnik-Geräten wird eine kleine Portion Chlorgas durch Einspritzen von konz. Salzsäure auf Kaliumpermanganat gewonnen. | Lehrerversuch | Salzsäure (konz. (w: >25%)), Kaliumpermanganat, Chlor (freies Gas), Mangan(II)-chlorid-Tetrahydrat, Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)) |
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DANIELL-Element als Energiespeicher | Galvanische Zelle mit Kupfer und Zink | In ein Becherglas taucht ein breiter Kupferblechstreifen sowie ein schlanker Tonzylinder als Diaphragma, der mit Zinksulfat-Lösung gefüllt ist. Darin steht ein Zinkstab. Zink und Kupfer werden über Krokodilklemmen und Kabel mit einem kleinen Gleichstrommotor, der für geringe Stromstärken geeignet ist, verbunden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Daniell-Element in Funktion | Halbzellen Zink/ Zinksalz und Kupfer/ Kupfersalz reagieren elektrochemisch miteinander. | In gleicher Füllhöhe gibt man in eine WH-Flasche Zinksulfat-Lösung und stellt einen zurecht gebogenen Zinkdraht hinein, in die andere Flasche gibt man Kupfer(II)-sulfat-Lösung und stellt entsprechend einen Kupferdraht hinein. Eine Baumwollkordel oder ein Docht, der mit den Enden in die Flüssigkeiten eintaucht, verbindet die beiden Halbzellen. Er wird mittels Pipette mit Kaliumchlorid-Lösung getränkt. Man misst die entstandene Zellspannung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Zinksulfat-Lösung (verdünnt, (1%<w<2,5%)) |
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Daniell-Element mit zwei Halbzellen | Elektrochemie mit Zink und Kupfer in ihren jeweiligen Salz-Lösungen | Zwei Bechergläser, das eine mit 1-molarer Kupfer(II)-sulfat-Lösung, das andere mit Zink(II)-sulfat-Lösung, werden gemäß Beschreibung mit Elektrodenhaltern bestückt, die die jeweiligen Metallplatten tragen. Die beiden Buchsen werden über Kabel mit einem Propellermotor verbunden. Ein mit Kaliumnitrat-Lösung getränkter Papierstreifen dient als Salzbrücke zwischen den Bechergläsern. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Zinksulfat-Heptahydrat, Kaliumnitrat |
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Das Kupferröhrchen auf der Alufolie | Korrosion von Aluminium beim Kontakt mit Kupfer | Ein Stück Kupferrohr wird auf ein Stück Aluminiumfolie gestellt. Die Berührungsstelle wird mit verd. Natronlauge benetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (verd. w: <2%) |
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Das stark ungesättigte Molekül | Ethin-Freisetzung und Oxidation | Reagenzglasversuch: Man gibt zu einer Portion Wasser etwas Calciumcarbid. Das sich entwickelnde Gas leitet man in ein Rggl. mit stark verdünnter Kaliumpermanganat-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumcarbid, Ethin (freies Gas) |
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Der Glanz der Christbaumkugeln | Auflösen einer Silberschicht | Man pipettiert vorsichtig verd. Salpetersäure in eine Christbaumkugel, bei der man die Aufhängung herausgezogen hat und bewegt sie schwenkend. Dann gießt man die Lösung in ein Rggl. und setzt zur Ausfällung von Silberchlorid tropfenweise verd. Salzsäure zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)), Stickstoffmonoxid (freies Gas), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Der Höllensteineffekt | Bildung und Selbstzersetzung von Silberthiosulfat | Reagenzglasversuch: Man stellt eine Silbernitrat- und eine Natriumthiosulfat-Lösung her. Zur Silbernitrat-Lösung wird tropfenweise so viel Thiosulfat-Lösung gegeben, bis win weißer Niederschlag von Silberthiosulfat entsteht. Die einsetzende nuancenreiche Farbveränderung bei der Selbstzersetzung des Niederschlags zu Silbersulfid wird beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat, Silbersulfid |
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Der nicht rostende Eisennagel | Magnesium als Opferanode | In ein mit ionenhaltigem Wasser gefülltes U-Rohr hängt man mittels Krokodilklemmen auf die eine Seite einen entfetteten Eisennagel, auf die andere Seite ein Stück Magnesiumband und schließt die Metalle durch ein Kabel kurz. Zum Vergleich legt man einen weiteren Eisennagel in ein Glas mit ionenhaltigem Wasser. Die Vorgänge in beiden Ansätzen werden verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium (Band, Stücke) |
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Desorption und Reduktion verschiedener Azofarbstoffen | Entfärbung bei Azorubin S, Tartrazin O, Braun HT und Gelborange S | Reagenzglasversuch: Der entsprechend eingefärbte Wollfaden wird gemäß Anleitung in Soda-Lösung zum Sieden erhitzt. Dann gibt man zur Azorubin S- und zur Gelborange S-Lösung eine Spsp. Power-Entfärber, zur Tartrazin O-Lösung die doppelte Portion. Der Braun HT-Lösung werden 0,05g Natriumdithionit dirket zugefügt. Die Tartrazin O- und die Braun HT-Lösung werden anschließend über dem Gasbrenner erhitzt. Später betrachtet man die reduzierten Azorubin S- und Braun HT-Lösungen unter UV-Licht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Tartrazin, Amaranth ([BAYER]), Gelborange S, Natriumdithionit, Natriumcarbonat-Decahydrat |
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Die "Energy"-Dose | Wasserstoff-Explosion in einer Getränkedose | Vorbereitend wird bei einer 250ml-Getränkedose der Deckel herausgetrennt. Man glättet die Schnittstellen und sticht ein 1mm-Loch in den gewölbten Boden der Dose. Ein dickwandiger Salzstreuer wird mit 1,5g Natriumhydroxid und 15ml Wasser gefüllt (zu ca. 1/4 bis 1/3 seines Volumens). Wenn sich der Feststoff unter Schwenken zu einer warmen Natronlauge aufgelöst hat, setzt man ein zusammengefaltetes Stück Aluminiumfolie (8x8cm) hinzu, verschließt den Salzstreuer und stellt ihn auf eine chemikalienbeständige Unterlage. Beim Einsetzen der Gasentwicklung stülpt man die vorbereitete Getränkedose darüber und hält das kleine Loch mit dem Finger verschlossen. Unter den Rand der Dose schiebt man ein Streichholz. Erst wenn das Rauschen der Gasentwicklung nicht mehr zu hören ist (!), wird mittels langem Holzspan der Wasserstoff am oberen Loch in der Dose angezündet. Nach einiger Zeit und mit akustischer Vorankündigung schlägt die Flamme in die Dose durch. Die heftige Explosion schleudert die Dose nach oben. | Lehrerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Natronlauge (verd. w= 10%), Natriumhydroxid (Plätzchen) |
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Die Bleichsubstanz im Tintenkiller | Sulfit als reduzierende Wirksubstanz | Reagenzglasversuche: Vorbereitend entnimmt man einem Tintenkiller den farblosen getränkten Filz und extrahiert ihn mit Wasser. A) Zu einem Teil des Extrakts gibt man verd. Salzsäure. Dann macht man vorsichtig eine Geruchsprobe. B) Zu einem Teil des Extrakts gibt man LUGOL'sche Lösung. Nach der Entfärbungsreaktion setzt man etwas Wasserstoffperoxid-Lösung zu. C) Man prüft den Extrakt mit pH-Indikatorpapier. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Schwefeldioxid (freies Gas), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)) |
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Die farbige Mangan-Schichtung | Gestufte Reduktion von Kaliumpermanganat in alkalischem Milieu | Vorbereitend löst man 120g Natriumhydroxid in 500ml Wasser und kühlt diese Natronlauge auf 0 °C herunter. 50mg Kaliumpermangant werden in 1ml Wasser gelöst und hinzugefügt. Aus einer Bürette lässt man ca. 1ml 0,1%ige Wasserstoffperoxid-Lösung laufen - bis zur Dunkelgrünfärbung. Man füllt mit dieser Lösung einen Standzylinder zur Hälfte, überschichtet mit 20ml 6M Essigsäure und rührt oben vorsichtig, bis sich in dieser Schicht eine rötliche Färbung einstellt. Die restliche dunkelgrüne alkalische Lösung wird in einen zweiten Standzylinder gegeben und zunächst mit weiteren 2ml der Wasserstoffperoxid-Lösung versetzt - bis zur Blaufärbung. Nun färbt man die oberen zwei Drittel der Flüssigkeit durch Einrühren von Essigsäure wieder dunkelgrün und das obere Drittel durch weitere Essigsäure rötlich. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Essigsäure (100 %ig, Eisessig), Kaliumpermanganat |
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