Experimente der Kategorie "Redoxreaktionen"

NameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
Korrosion im Wassertropfen Nachweis der Hydroxidionen-Bildung Man stellt eine wässrige Lösung von Kochsalz, etwas rotem Blutlaugensalz und einigen Tropfen Phenolphthalein-Lösung her. Auf ein blankes Stahlblech setzt man davon einen 1-cm-großen Tropfen. Zum Vergleich setzt man einen zweiten Tropfen daneben, der aus eine Kochsalzlösung mit einigen Tropfen Phenolphthalein-Lösung besteht. Lehrer-/ Schülerversuch Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig)
Kathodischer Korrosionsschutz Sauerstoffkorrosion und ihre Verhinderung in der Projektion Wasser wird wie beschrieben mit Kochsalz und etwas rotem Blutlaugensalz versetzt und in eine Küvette für die Projektion mittels Diaprojektor oder OHP gefüllt. Man sättigt die Lösung mit Sauerstoff durch Besprudeln aus der Gasdruckflasche. A Man stellt einen Eisennagel hinein. B Man stellt einen Eisennagel und einen Zinkstab hinein, die außerhalb des Gefäßes mittels Kabel und Klemmen leitend verbunden werden. C Der Nagel in der Lösung wird mit dem Minuspol und ein Platindraht, der in die Lösung taucht, mit dem Pluspol einer Spannungsquelle (3-9 V) verbunden. Das Geschehen wird jeweils mit Lichtquelle (s.o.) projeziert. Lehrer-/ Schülerversuch Sauerstoff (Druckgas)
Modellversuch zum Weißblech Korrosionsschutz unter Säureangriff A Ein blanker Eisennagel oder eine Eisenelektrode und eine Zinnelektrode tauchen in salzhaltiges Wasser, das durch Besprudeln mit Sauerstoff aus der Gasdruckflasche gesättigt wurde. Man misst die an den beiden Metallstäben anliegende Spannung. B Man wiederholt den Versuch, setzt aber der wässrigen Lösung zuvor wie angegeben Citronensäure bzw. Zitronensaft zu. Lehrer-/ Schülerversuch Sauerstoff (Druckgas), Citronensäure-Monohydrat
Korrosion von Magnesium Petrischalenexperimente mit Bleistiftspitzern Man füllt vier Petrischalen mit 1) Kaliumnitrat-Lösung 2) Kochsalzlösung 3) und 4) mit dest. Wasser. Alle vier Schalen fügt man einige Tropfen Phenolphthalein-Lösung zu. In die Schalen 1), 2) und 3) legt man einen Bleistiftspitzer aus Magnesium ohne Stahlklinge, in Schale 4) einen kompletten Spitzer mit Stahlklinge. Lehrer-/ Schülerversuch Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Ammoniumchlorid
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
CfL: Reaktion von Kupferoxid mit Zink Sauerstoffübertragung bei Gebrauchsmetallen Im Rggl. mischt man 3,7 g Kupferoxidpulver und 3 g Zinkpulver (stöchiometrisches Gemisch), spannt das Glas über der feuerfesten Unterlage schräg in ein Stativ und erhitzt das Gemisch von außen mit dem Brenner. Wenn die Reaktion startet, wird der Brenner sofort entfernt. Lehrer-/ Schülerversuch Kupfer(II)-oxid (Pulver), Zink (Pulver, phlegmatisiert)
CfL: Redoxreaktionen am Kupferblech in der Brennerflamme In diesem Versuch können die SuS die Reaktionen eines Kupferblechs in der Brennerflamme aufgrund der Färbungen beobachten. Zunächst wird ein mindestens 8 x 5 cm großes Kupferblech in der Brennerflamme erhitzt und an der Luft abgekühlt, so dass es gleichmäßig mit Kupferoxid belegt ist. Anschließend bewegt man es angeschrägt horizontal und vertikal durch die Flamme des Brenners und beobachtet die farbliche Veränderung. Lehrer-/ Schülerversuch Propan, n-Butan, i-Butan
CfL: Nachweis der Reaktionsprodukte bei der Reaktion Kalkwasser-Reaktion Gemäß Anleitung wird die Apparatur zusammengebaut. Anfänglich wird der Gasstrom so eingestellt, dass ungefähr 3-5 Blasen pro Sekunde aus dem gewinkelten Glasrohr austreten. Jetzt erhitzt man das Kupferoxid scharf mit dem Brenner und beobachtet das Verbrennungsrohr und das Kalkwasser. Lehrer-/ Schülerversuch Propan, n-Butan, i-Butan, Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke)
CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen und unbenutzten Knopfzelle auf Zink-Silberoxid-Basis Bestandteile einer Zink-Silberoxid-Batterie Mit Hilfe einer kleinen Kneifzange wird der Mantel der Batterie an mehreren Stellen am Rand aufgekniffen. Nun lässt sich die Batterie mit Hilfe der Spitzzange problemlos aufbiegen. Die beiden ineinander gestülpten Becher werden getrennt und die Membran wird entfernt. Die beim Öffnen der Batterie austretende Flüssigkeit wird mit Unitest-Papier auf ihren pH-Wert getestet. Lehrer-/ Schülerversuch Silber(I)-oxid
CfL: Nachweis von Zink und Silberoxid Qualitative Bestimmung der Inhaltsstoffe einer Zink-Silberoxid-Batterie Vorbereitung: Zunächst ist es notwendig, Zinkpulver und Silberoxid (aus Versuch "CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen und unbenutzten Knopfzelle auf Zink-Silberoxid-Basis" zu trocknen. Dazu wird die geöffnete Knopfzelle einen Tag lang an einen warmen, trockenen Ort gelegt. Nachdem die Stoffe angetrocknet sind, kann man sie mit einem spitzen Spatel aus dem Metallbecher entfernen und ggf. mörsern. Man lässt sie anschließend auf dem Filterpapier vollständig trocknen. Durchführung: Das trockene Zinkpulver wird auf die Magnesia-Rinne oder in den Verbrennungslöffel gegeben und in der oxidierenden Zone des Brenners erhitzt. Getrocknetes Silberoxid füllt man in das Reagenzglas, erhitzt dieses und prüft mit dem glimmenden Span auf Sauerstoff. Lehrer-/ Schülerversuch Zink (Pulver, phlegmatisiert), Silber(I)-oxid
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
CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen unbenutzten Zink-Luft-Knopfzelle Aufbau und die Inhaltsstoffe einer Zink-Luft-Knopfzelle Zunächst entfernt man den Aufkleber, der sich auf dem Pluspol befindet. Die schon bei der Zink-Silberoxid-Knopfzelle wird der Metallmantel der Zelle an der Überlappung aufgekniffen und die beiden ineinander gepackten Becher werden voneinander getrennt. Die Flüssigkeit, die beim Öffnen der Zelle austritt, prüft man mit Unitest-Papier auf ihren pH-Wert. Lehrer-/ Schülerversuch
CfL: Zerlegen und Untersuchen einer entleerten Zink-Luft-Knopfzelle Reaktionsprodukte bei der Entladung einer Zink-Luft-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: Zunächst entfernt man den Aufkleber, der sich auf dem Pluspol befindet. Wie schon bei der Zink-Silberoxid-Knopfzelle wird der Metallmantel der Zelle an der Überlappung aufgekniffen und die beiden ineinander gepackten Becher werden voneinander getrennt. Die Flüssigkeit, die beim Öffnen der Zelle austritt, prüft man mit Unitest-Papier auf ihren pH-Wert. Lehrer-/ Schülerversuch
CfL: Die Zink-Iod-Batterie Wirkungsweise einer "sauerstofffreien" Batterie Zunächst schmirgelt man das Zinkblech an zwei Stellen blank. An einer wird das Kabel mit der Krokodilklemme angeschlossen, auf die andere das mit Kaliumnitrat getränkte und dreifach gefaltete Filterpapier gelegt. Nun gibt man ein Iodkristall mit einer Größe von ca. 5 x 5 mm auf das Filterpapier, verbindet das Zinkblech mit dem Minuspol und das Iod mit dem Pluspol des Mikromotors. Lehrer-/ Schülerversuch Iod
CfL: Stoffumwandlung in der Brennstoffzelle Modell zur Funktionsweise einer Brennstoffzelle Nachdem die Apparatur wie abgebildet (s. Skript) aufgebaut wurde, füllt man die Kolbenprober mit den entsprechenden Gasen. Bei geöffnetem Schalter und geöffneten Gasauslässen spült man nun zunächst die Gaskammern mit dem jeweiligen Gas. Nun werden die Auslässe mit passenden Stopfen verschlossen. Nachdem die Kolbenprober etwa 30 s beobachtet wurden, schließt man den Schalter bzw. stellt mit Hilfe des Kabelmaterials einen Kurzschluss her. Lehrer-/ Schülerversuch Wasserstoff (Druckgas), Sauerstoff (Druckgas)
CfL: Oxidation von Kupfer durch Oxi-Reiniger (Sodasan®) Komplexe Redoxreaktion mit Kupfer und Natriumpercarbonat Auf der Heizplatte werden zunächst 80 mL Wasser auf 60-70 °C erhitzt und mit 2 g Citronensäure angesäuert. Wenn sich die Säure vollständig aufgelöst hat, stellt man das Kupferblech in die Lösung und gibt langsam den Oxi-Reiniger dazu. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid), Citronensäure-Monohydrat
CfL: Reduktion von Kupfer(II)-Ionen durch Heitmann-Universal-Entfärber Komplexe Redoxreaktion zwischen Kupfercitrat und Dithionit-Lösung Im Reagenzglas werden 0,5 g Entfärber in 5 mL Wasser gelöst und auf 60-70 °C erhitzt. Man spannt das Reagenzglas mit der heißen Lösung schräg ein und leitet dort anschließend langsam aus der Pipette etwa 1,5 mL Kupfercitrat-Lösung ein. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumdithionit
CfL: Reduktion von Kupfer(II)-Ionen zu Kupfer durch HEITMANN-Universal-Entfärber Komplexe Redoxreaktion zwischen Kupfersulfat und Natriumdithionit Im Becherglas stellt man aus 2,5 g Kupfersulfat und 20 mL Wasser eine Lösung her. Im Reagenzglas wird 0,5 g Entfärber in 5 mL Wasser gelöst und auf 60-70°C erhitzt. Man spannt das Reagenzglas mit der heißen „Waschlauge“ schräg ein und leitet dort anschließend langsam aus der Pipette etwa 1,5 mL Kupfersulfat-Lösung ein. Lehrer-/ Schülerversuch Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Natriumdithionit
Reaktion von Eisen(II)- mit Cer(IV)-Ionen Reduktion zu Cer(III) Zu einer Eisen(II)-sulfat-Lösung tropft man wie angegeben solange Cer(IV)-sulfat-Lösung, bis eine sichtbare Reaktion (Umfärbung) einsetzt. Lehrer-/ Schülerversuch Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Cer(IV)-sulfat-Tetrahydrat
Oxidation von Cer(III)-Ionen Wasserstoffperoxid bzw. Kaliumpermanganat als Oxidationmittel A Gemäß Anleitung befüllt man je ein Rggl. mit Cer(III)-nitrat-Lösung und mit der Lösung aus dem Vorversuch, die aus Cereisen-Feuersteinen gewonnen wurde. Den Lösungen wird zunächst Natronlauge und dann Wasserstoffperoxid-Lösung zugetropft. In einem zweiten Schritt erwärmt man beide Rggl. wie angegeben. B Wie bei A befüllt man die Rggl. mit den beiden Cer(III)-haltigen Lösungen. Man tropft gemäß Anleitung zunächst Natronlauge und dann Kaliumpermanganat-Lösung hinzu. Lehrer-/ Schülerversuch Cer(III)-nitrat, Natronlauge (verd. w: <2%), Natronlauge (w=____% (>5%)), Kaliumpermanganat-Lösung 0,1N (Maßlösung, c=0,1N)

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