Experimente der Kategorie "Redoxreaktionen"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Wasserstoff aus dem (Mini-)KIPP'schen Apparat | Ein Reduktionsmittel für Kupfer(II)-oxid | Ein 30-ml-PE-Fläschchen mit zahlreichen Löchern am unteren Rand, das mit Zinkgranalien gefüllt ist, wird in ein Becherglas mit verdünnte Salzsäure getaucht. Der sich entwickelnde Wasserstoff wird über den Tropfverschluss und einen Silikonschlauch in eine Glaswinkelrohr mit Düse geführt, das vorne twas Kupfer- oder Stahlwolle als Rückschlagsicherung besitzt. In das Winkelrohr legt man einen Kupferblechstreifen, der durch kräftiges Glühen eine Kupfer(II)-oxidschicht trägt. Der Wasserstoff wird entzündet. Nun erhitzt man den Blechstreifen mit der Brennerflamme. Die Wasserstoffentwicklung wird unterbunden, wenn man das Fläschchen aus der Salzsäure zieht und in ein weiteres Becherglas mit Wasser stellt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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Metalle reagieren mit Chlor | Effektvolle Darstellung von Metallchloriden aus den Elementen | Drei Standzylinder, deren Boden von einer Sandschicht bedeckt ist, werden mit Chlorgas befüllt, abgedeckt und bereit gestellt. a) und b) Mit der Tiegelzange nimmt man Büschel von Eisenwolle (alternativ: Kupferwolle), erhitzt sie in der Brennerflamme und hält sie in den Standzylinder. c) Aus einem Reagenzglas lässt man langsam Antimonpulver in das Chlorgas rieseln. Die Reaktion erfolgt unter Feuererscheinung. | Lehrerversuch | Chlor (Druckgas), Eisen(III)-chlorid (wasserfrei), Kupfer(II)-chlorid-Dihydrat, Antimon (Pulver), Antimon(III)-chlorid |
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Gehaltsbestimmung Wasserstoffperoxid-Lösung | manganometrische, iodometrische und cerimetrische Maßanalytik im Halbmikromaßstab | Die Wasserstoffperoxid-Lösung wird mit Wasser 1:10 verdünnt. A) Gemäß Anleitung gibt man zu vorgelegtem Wasser eine Portion der Probe sowie Schwefelsäure-Lösung. Man titriert mit der Kaliumpermanganat-Maßlösung bis zum Farbumschlag. B) Man gibt von der Probe wie beschrieben in einen Erlenmeyerkolben mit Wasser, setzt Kaliumiodid-, Schwefelsäure- und Ammoniummolybdat-Lösung hinzu und titriert mit Natriumthiosulfat-Lösung bis zur Gelbfärbung. Dann setzt man Zinkiodid-Stärke-Lösung hinzu und titriert die blauschwarze Probe weiter bis zur Entfärbung. C) Gemäß Anleitung gibt man zu vorgelegtem Wasser im Erlenmeyerkolben Ferroin- und Schwefelsäure-Lösung sowie eine Portion der Probe. Man titriert mit Cer(IV)-sulfat-Lösung bis zum Farbumschlag von rot nach hellblau. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (konz. w: >15%), Cer(IV)-sulfat-Lösung (Maßlsg. 0,1M, enth. Schwefelsäure), Ferroin-Lösung, Zinkiodidstärke-Lösung |
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Gehaltsbestimmung von Kaliumpermanganat-Lösung 1 % | Titration mit Natriumthiosulfat in 1-mL-Tuberkulin-Spritzen | Die Probe wird durch Verdünnen mit Wasser gemäß Beschreibung vorbereitet. Danach wird sie wie angegeben mit Kaliumiodid-Lösung und mit Schwefelsäure versetzt. Man befüllt die Titrierspritze und titriert mit Natriumthiosulfat-Lösung bis zur Gelbfärbung, setzt der Probe Zinkiodid-Stärke-Lösung zu und titriert die schwarzblaue Flüssigkeit bis zur Entfärbung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat, Schwefelsäure (konz. w: >15%), Zinkiodidstärke-Lösung |
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Alkalimetalle darbieten/ Schnittflächen vergleichen | Risikominimierung durch sichere Handhabung | Die meist unter Paraffinöl (manchmal unter Petroleum) aufbewahrten Metallbrocken werden mit der Pinzette oder Metallzange entnommen, mit Filterpapier abgetupft. Man schneidet von den weichen Metallen mit einem Messerchen max. erbsengroße Stücke ab und entrindet sie allseitig. Größere Stücke sofort in das Gefäß mit Schutzflüssigkeit zurücklegen, kleine Reste und Krusten zur Entsorgung immer in Brennspiritus abreagieren lassen - bei Kalium in Butanol. Weitere Details zur Entsorgung werden der Anleitung entnommen. | Lehrerversuch | Lithium (in Paraffinöl), Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl), Kalium (in Paraffinöl) |
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Standardpotential bei Zink und bei Kupfer | Messung in einer dreiteiligen Petrischale | Die Kammern der Petrischale werden 1) mit 1-molarer Kupfersulfat-Lösung, 2) mit 1-molarer Zinksulfat-Lösung sowie 3) mit 1-molarer Salzsäure befüllt. Ein Stück Magnesiumband sorgt in der Salzsäure für stetige Wasserstoffentwicklung. Als Elektrode der Wasserstoffhalbzelle wird eine Platindraht, bei der Kupferhalbzelle ein Stück Kupferdraht und bei der Zinkhalbzelle ein Zinkdraht eingelegt. Mit Kaliumnitrat-Lösung getränkte Dochtstücke oder Filterpapierstreifen werden als Salzbrücke benutzt. Mit einem Digitalmultimeter misst man die jeweiligen Spannungen gegenüber der Wasserstoffelektrode. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Oxidation von Alkoholen durch Permanganat | Farbreaktion in der Petrischale | Die Kaliumpermanganat-Lösung wird vorbereitend mit Natronlage wie angegeben gemischt. Man pipettiert von dieser Lösung dann jeweils 3 ml in die dreigeteilte Petrischale. Nun setzt man der ersten Kammer 2ml Propanol-1, der zweiten die gleiche Menge Propanol-2 und der dritten die gleiche Menge tert. Butanol zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat-Lösung 0,1N (Maßlösung, c=0,1N), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), 1-Propanol, 2-Propanol, tert. Butanol, Acetaldehyd |
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CfL: Reaktion von Zink mit Kohlenstoffdioxid | Redoxreaktion mit Kohlenmonooxid als Produkt | Die Apparatur wird wie skizziert aufgebaut (s. Skript). Die Glaswolle in den Ableitungsrohren soll verhindern, dass Zinkoxid in die Kolbenprober gelangt. Zunächst spült man die Apparatur mit Kohlenstoffdioxid. Dann füllt man einen Kolbenprober mit 100 mL Kohlenstoffdioxid. Nun erhitzt man das Zink scharf mit dem Brenner. Das Kohlenstoffdioxid wird langsam über das erhitzte Zink geleitet. und das entstehende Kohlenstoffmonooxid im Kolbenprober aufgefangen | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Kohlenstoffdioxid (Druckgas), Zink (Pulver, phlegmatisiert), Kohlenstoffmonoxid (freies Gas) |
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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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Reaktionen mit metallischen Bleistiftspitzern | Elektrochemische Vorgänge an Bleistiftspitzern in div. wässrigen Lösungen | Bleistiftspitzer aus Magnesium mit Stahlklinge bilden in wässrigen Lösungen ein galvanische Element und zeigen unterschiedliche Reaktionen bei Natriumchlorid- bzw. Ammoniumchlorid-Zugabe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid, Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Methansäure reagiert mit Magnesium | Reaktion von verdünnter Methansäure (Ameisensäure) mit Magnesium | Bei der Reaktion von verdünnter Methansäure (Ameisensäure) mit Magnesium wird Wasserstoffgas freigesetzt, das sich auffangen und entzünden lässt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ameisensäure (verd., w=_____% (2-10%)), Magnesium (Band, Stücke), Wasserstoff (freies Gas) |
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Rosten bei Eisenpulver | Reaktion von Eisenpulver mit verd. Essigsäure | Befeuchtet man Eisenpulver mit verd. Essigsäure, so läuft die Oxidation an der Luft schnell und augenfällig ab. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (w=____% (10-25%)) |
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Verkupfern von Eisen | Herstellung galvanischer Überzüge | Becherglasversuch: In einer schwefelsauren, mit Ethanol versetzten Kupfersulfat-Lösung wird ein kleiner Eisengegenstand, als Kathode geschaltet, eingehängt. Ein kleines Kupferstück bildet die Anode. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Wachsen eines Bleibaums | Schnelle Bleigewinnung mit Zink | Aus einer Bleinitrat-Lösung scheidet sich an einem Zinkstab spontan Blei als glänzende Kristallmasse ab. | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Blei(II)-nitrat |
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Rostendes Eisen | Nachweis des Sauerstoffverbrauchs | Auf einem Streifen feuchten Filterpapier bringt man Spatelportionen von Eisenpulver in ein waagerecht eingespanntes Reagenzglas. Es wird mit einem Stopfen verschlossen, der ein U-Rohr-Manometer trägt (gewinkeltes oder gebogenes Glasrohr mit Wasserfüllung). Die Änderung des Wasserstandes während der langsamen Reaktion wird beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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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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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 |
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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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Rohrfrei & Co. (II) | Aluminium-Nachweis und Wasserstoffbildung bei Abflussreinigern | A) Eine Spsp. Abflussreiniger wird in 5ml Wasser gegeben. Man lässt das Gemisch reagieren und abkühlen, dann wird durch feuchtes Filterpapier filtriert. Man versetzt das Filtrat mit Alizarin S und beobachtet die Farbreaktion. B) Zu einer Spatelportion Abflussreiniger im Erlenmeyer tropft man wenig Wasser, setzt einen Stopfen mit ableitendem Glasrohr auf und fängt das entstehende Gas für eine Knallgasprobe im Reagenzglas auf. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Aluminium-Gries (Gries, Späne), Wasserstoff (freies Gas) |
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Versuche mit dem Bleistiftspitzer | Magnesium als Gebrauchsmetall | A) Ein Bleistiftspitzer, bei dem man die stählerne Schneide entfernt hat, wird mit der Tiegelzange so lange in die blaue Gasbrennerflamme gehalten, bis er sich entzündet und mit gleißender weißer Flamme verbrennt. B) Man gibt größere Stücke eines Bleistiftanspitzers in ein Rggl. mit Haushaltsessig, Zitronensaft bzw. Vitamin-C-Lösung. Die sich entwickelnden Gase fängt man auf und macht damit die Knallgasprobe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas) |
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