Experimente der Kategorie "Redoxreaktionen"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Die Iod-Uhr | Ein zeitlich kalkulierter Reaktionsablauf | Variante A: Vorbereitend wird nach Rezeptur eine Kaliumiodat-Lösung hergestellt. Die zweite Lösung bereitet man aus Natriumsulfit, Zinkiodid-Stärke-Lösung und wenig Schwefelsäure. Man gießt beide Lösungen zueinander und erwartet die Reaktion nach 15sec. Variante B: Man bereitet gemäß Rezeptur eine verdünnte Kaliumiodat-Lösung, als zweites eine Löung von Natriumsulfit in Zinkiodid-Stärke-Lösung und als drittes eine Lösung von Salicylsäure in Ethanol, die die mit 1-molarer Schwefelsäure versetzt und mit Wasser stark verdünnt wird. Die Lösungen werden zusammengemischt - die Kaliumiodat-Lösung zum Schluss dazu gegeben. Die zeitverzögert einsetzende Reaktion lässt sich durch Variation der Anteile gut steuern. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumiodat, Natriumsulfit-Heptahydrat, Schwefelsäure (konz. w: >15%), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Zinkiodidstärke-Lösung, Salicylsäure, Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Die Oxidation von Alkanolen | Primäre und sekundäre Alkanole in Raktion mit Kupferoxid | Je ein Becherglas wird mit 1-Propanol und mit 2-Propanol 1cm hoch befüllt. Man glüht gemäß Anleitung einen gefalteten Kupferblechstreifen in der Brennerflamme intensiv durch und taucht ihn dann in das erste Gefäß. Die Prozedur wird noch zweimal wiederholt. Anschließend verfährt man in gleicher Weise mit dem zweiten Gefäß. | Lehrer-/ Schülerversuch | 1-Propanol, 2-Propanol, Propionaldehyd, Aceton |
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Die Oxidationsstufen des Mangans | Farbreaktionen in Alginat-Bällchen | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. Man gibt in die Natriumalginat-Lösung eine Kaliumpermanganat-Lösung. Zur Herstellung der violetten Alginat-Bällchen tropft man langsam mittels Pipette diese Lösung in die Calciumchlorid-Lösung. Die entstehenden Bällchen werden mit feinem Sieb getrennt und mit Wasser gewaschen. A) Einen Teil dieser Bällchen gibt man in eine segmentierte Petrischale. Um sie einer Schwefeldioxid-Atmosphäre auszusetzen, gibt man in ein anderes Segment Natriumsulfit-Lösung und einige Tropfen Schwefelsäure. Dann verschließt man die Schale. B) Einen anderen Teil der violetten Alginat-Bällchen gibt man in eine segmentierte Petrischale und setzt sie gemäß Anleitung für einen kurzen Zeitraum einer Ammoniak-Atmosphäre aus. Danach verfährt man wie bei A) und erzeugt wieder eine Schwefeldioxid-Atmosphäre. Dann deckt man die Schale zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat, Natriumhydrogensulfit-Lösung (wässrig, w=39%), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Schwefelsäure (konz. w: >15%), Calciumchlorid-Dihydrat |
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Die Redoxreaktion von Nitrat- mit Iodid-Ionen | Farbiger Iod-Stärke-Komplex entsteht in Alginat-Bällchen. | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. Man gibt in die Natriumalginat-Lösung eine wie beschrieben zubereitete Lösung von Stärke, Natriumnitrat und Kaliumiodid. Zur Herstellung der Alginat-Bällchen tropft man langsam mittels Pipette diese Mischung in die Calciumchlorid-Lösung. Die entstehenden Bällchen werden mit feinem Sieb getrennt, mit Wasser gewaschen und in eine Kammer einer zweigeteilten Petrischale mit Deckel gegeben. In die andere Kammer gibt man wenig konz. Salzsäure. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumchlorid-Dihydrat, Natriumnitrat, Salzsäure (rauchend (w= 37%)) |
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Direkte Kupferchlorid-Zink-Reaktion | Exotherme Redox-Reaktion | In einem feuerfesten Rggl. wird gemäß Anleitung festes Kupfer(II)-Chlorid mit Zinkpulver mittels Thermometer vorsichtig vermischt. Man kontrolliert die Temperaturentwicklung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-chlorid-Dihydrat, Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Zinkchlorid |
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Direkte Oxidation von Iodid | Iod-Ausfällung mittels Wasserstoffperoxid | Reagenzglasversuch. Eine Kaliumiodid-Lösung wird mit wenig Schwefelsäure angesäuert. Während man tropfenweise Wasserstoffperoxid-Lösung hinzufügt und jeweils umschüttelt, wird Iod freigesetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Iod |
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Eine Farbreaktion mit Weinsäure | Oxidation zu einer Endiol-Verbindung und Komplexbildung | Reagenzglasversuch: Man löst eine Spatelspitze Weinsäure in wenig Wasser und setzt nacheinander einige Tropfen Eisen(III)-chlorid-Lösung, ebensoviel Wasserstoffperoxid-Lösung und mehrere ml Natronlauge hinzu. Es tritt eine Violettfärbung auf. | Lehrer-/ Schülerversuch | L(+)-Weinsäure, Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Natronlauge (verd. w= 10%), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)) |
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Einwirken konz. Salpetersäure auf Edelmetalle | Auflösen von Kupfer und Silber | In ein Rggl. mit Silberspiegel gibt man wenig konz. Salpetersäure, in einem anderen Rggl. gießt man konz. Salpetersäure auf Kupferspäne. Man vergleicht die Reaktionen. | Lehrerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Stickstoffdioxid (freies Gas) |
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Eisen reagiert mit Eisen(III)-salz | Komproportionierung mit Eisen und Eisen(III)-salz | Reagenzglasversuch: zu einer Lösung von Eisen(III)-chlorid setzt man Eisenpulver hinzu, bis sich die Lösung entfärbt. Es bildet sich eine Eisen(II)-chlorid-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen (Pulver), Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat |
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Eisen-Kupfer-Korrosionzelle | Eisen korrodiert schnell in Verbindung mit Kupfer | Ein Eisen- und ein Kupferblech, leitend miteinander verbunden, tauchen in eine Natriumchlorid-Lösung. Am Eisen findet deutlich sichtbar Korrosion statt. Rotes Blutlaugensalz weist die entstehenden Eisen(II)-Ionen, Phenolphthalein-Lösung die Hydroxidionen | Lehrer-/ Schülerversuch | Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Eisenchlorid ätzt Kupfer | Elektrochemische Reaktion zwischen Kupfer und Eisen(III)-Salz | Auf ein gesäubertes Kupferblechstück (Eintauchen in verd. Salzsäure) werden Tropfen von Eisenchlorid-Lösung gegeben. Nach 10 min Einwirkzeit wird die Flüssigkeit abgespült. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Eisen(III)-chlorid-Lösung (w = ca. 25%), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Elektrolyse einer Ammoniumchlorid-Lösung | Gasförmige Reaktionsprodukte an beiden Elektroden | In ein U-Rohr mit Diaphragma füllt man auf beiden Seiten eine etwa 10%ige Ammoniumchlorid-Lösung. Die Graphitelektroden in beiden Schenkeln des U-Rohres werden mit 10V Gleichspannung beschaltet. Bei der Untersuchung der gasförmigen Produkte nimmt man a) vorsichtig eine Geruchsprobe, prüft b) mit feuchtem Indikatorpapier, und macht c) einen Test mit Iod-Stärke-Papier. Mit dem Gas aus dem Kathodenraum macht man die Knallgasprobe. Beim Zusatz von Bromthymolblau-Lösung bzw. Ferroin-Lösung vor der Elektrolyse kommt es zu Veränderungen der jeweiligen Indikatorfarbe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid, Ferroin-Lösung, Wasserstoff (freies Gas), Chlor (freies Gas), Ammoniak (freies Gas) |
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Elektrolyse Salzsäure | Stromfluss bei Erreichen der Zersetzungsspannung | Ein Becherglas mit Salzsäure wird mit zwei Platinelektroden ausgestattet, die über ein Multimeter mit einer Gleichspannungsquelle verbunden werden. Stufenweise wird gemäß Anleitung die angelegte Spannung erhöht und der Stromfluss jeweils kontrolliert. Bei einsetzendem Stromfluss wird die Elektrolyse beendet. Die Zersetzungsspannung wird direkt mit dem Multimeter gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Energie aus Zucker | Oxidation von Zucker mit Permanganat | Man bereitet eine Kaliumpermanganat-Löung und versetzt sie mit etwas Schwefelsäure. Diese Mischung gibt man in einem Kolben zu einer kräftigen Portion Zucker. Die Temperatur im Kolben wird kontrolliert, das entstehende Gas über einen Stopfen mit gewinkeltem Glasrohr ausgeleitet und einer Waschflasche mit Kalkwasser zugeführt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat, Schwefelsäure (konz. w: >15%) |
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Energieumsatz bei der Reaktion Zink // Kupfersulfat-Lösung | Exothermie einer Redoxreaktion | Man taucht gemäß Beschreibung ein Digitalthermometer mit 0,1°C-Teilung in eine Kupfer(II)-sulfat-Lösung. Dann setzt man das Zinkpulver hinzu und rührt ständig um. Dabei wird die Temperaturveränderung im 15 sec-Abstand über 5 min gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Zink (Pulver, nicht stabilisiert) |
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Entfärbung einer Braunsteinsuspension | Reduktion von Mangan(IV)-oxid mittels Natriumsulfit | Reagenzglasversuch: Eine Mangandioxid-Suspension wird mit verd. Schwefelsäure angesäuert. Man gibt eine Natriumsulfit-Lösung hinzu, bis sich der Braunstein vollständig aufgelöst hat. | Lehrer-/ Schülerversuch | Mangan(IV)-oxid, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) |
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Erdalkalimetalle reagieren mit Wasser. | Laugenbildung bei Magnesium, Calcium und Barium | Reagenzglasversuche: Man füllt 3 Gläser mit etwas Wasser und gibt Magnesiumspäne, Calciumspäne bzw. Bariumspäne hinein. Der Magnesiumansatz wird über der Brennerflamme etwas erhitzt. Nach beendeter Reaktion setzt man jeweils 2 Tropfen Phenolphthalein-Lösung hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium-Späne (nach GRINARD), Calcium (gekörnt), Barium (Stangen), Bariumhydroxid-Lösung (wässrig, gesättigt (w: ca. 7%)), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Ethansäure reagiert mit Magnesium | Verdünnte Ethansäure (Essigsäure) reagiert mit Magnesium. | Reagenzglasversuch: Bei der Reaktion von verdünnter Ethansäure (Essigsäure) mit Magnesium wird Wasserstoffgas freigesetzt, das sich auffangen und entzünden lässt. Alternative: Zum Vergleichen der Reaktionsintensität bei schwach verdünnter, starkverdünnter und unverdünnter Essigsäure bringt man ein cm-Stück Magnesiumband in den Kammern einer geteilten Petrischale mit der jeweiligen Säure zur Reaktion. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (w=____% (10-25%)), Wasserstoff (freies Gas), Essigsäure (w=____% (>90%)) |
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Ethin-Darstellung (Microscale) | Ethin-Gewinnung durch Calciumcarbid-Wasser-Reaktion | Mit Medizintechnik-Geräten wird eine kleine Portion Ethin durch Einspritzen von Wasser auf Calciumcarbid gewonnen. | Lehrerversuch | Calciumcarbid, Ethin (freies Gas) |
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Farbenvielfalt bei Vanadium | Oxidation durch naszierenden Wasserstoff | Man mischt eine 1g-Portion Ammoniumvanadat in 200ml Wasser. Bei Zugabe von 2ml konz. Schwefelsäure wird die farblose Suspension gelb mit etwas rotem Bodensatz. Nach Zugabe von 6-8 Zinkgranalien und erst 25ml, dann noch einmal 40-50ml halbkonz. Salzsäure entwickelt sich Wasserstoff, der in statu nascendi die Vanadiumverbindung durch unterschiedlich farbige Oxidationsstufen bringt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Salzsäure (w=____% (10-25%)), Ammoniummonovanadat |
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