Experimentas
experimentieren - aber sicher!

Experimente

	Name	Kurzbeschreibung	Beschreibung	Typ	Gefahrstoffe
	CfL: Was zieht die Ionen an? (Folie um Elektrode)	Ionenverschiebung durch chemische Reaktion an Elektroden	Drei Bechergläser werden mit Natriumsulfat-Lösung gefüllt und mit zwei Filterpapierstreifen verbunden. Alle Bechergläser werden mit einer Kohleelektrode versehen, wobei eine Kohleelektrode in einem der beiden linken Bechergläser mit Frischhaltefolie umgeben wird. Das rechte Becherglas wird an den Minuspol der Spannungsquelle angeschlossen. Die beiden anderen Bechergläser werden mit dem Pluspol verbunden. Anschließend wird jeweils auf die Mitte der Filterpapiere ein Stück mit Lebensmittelfarbe getränktes Garn quer gelegt und die Spannung auf mindestens 20 V hoch geregelt.	Lehrer-/ Schülerversuch	Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas)
	CfL: Elektrolyse von Natriumsulfat-Lösung nach Obendrauf	Elektrolyse einer Natriumsulfat-Lösung mit Nägel-Elektroden in Spritzen	Die Nagelspitze muss einige Millimeter aus der Spritze herausragen. Die Nägel müssen fest in den Spritzen sitzen. Beide Spritzen mit Nagel werden in die Natriumsulfat-Lösung getaucht, um sie vollständig zu füllen und so am Becherglas befestigt, dass sie halb aus der Lösung ragen (Öffnung unten). Ist die mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbundene Spritze mit 2 mL Gas gefüllt, werden die Füllstände beider Spritzen notiert. Anschließend wird weiter Gas entwickelt, bis beide Spritzen vollständig gefüllt sind. Die mit dem Minuspol der Spannungsuelle verbundene Spritze wird in der Lösung mit einem Finger verschlossen, aus der Lösung genommen und das enthaltene Gas mittels Knallgasprobe auf Wasserstoff getestet. Die mit dem Pluspol der Spannungsuelle verbundene Spritze wird auf die gleiche Weise entnommen und das enthaltene Gas mittels Spanprobe auf Sauerstoff getestet.	Lehrer-/ Schülerversuch	Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas)
	CfL: Elektrolyse von Kupfer(II)-chlorid-Lösung an Kupferelektroden	Elektrolyse einer Kupfer(II)-chlorid-Lösung mit Kupferelektroden	Die Leiterplatte kann durch einen Edding mit einem Schriftzug oder einer Zeichnung versehen werden. Sie wird an den Pluspol der Spannungsquelle angeschlossen und die Spannung auf 4,5 V eingeregelt. Nach etwa 5 Minuten wir die Elektrolyse beendet und die Edding-Farbe mit Spiritus entfernt.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kupfer(II)-chlorid-Lösung (verdünnt, w=_____ % (<25%)), Ethanol (ca. 96 %ig)
	CfL: Elektrolyse einer Zinksulfat-Lösung mit variablen Kathoden (Demo)	Elektrolyse mit unterschiedlichen Kathodenmaterial	Teil 1: Der Versuch wird aufgebaut und die Lösung angesetzt. Als erstes wird die Kupferelektrode eingesetzt und die Spannung langsam bis kurz unter den im Vorversuch ermittelten Spannungswert für die Gasabscheidung geregelt. Teil 2: Die Lehrkraft tauscht nun die Kupferelektrode gegen die Eisenelektrode aus und regelt den ermittelten Wert aus dem Vorversuch ein, bei dem eine Gasentwicklung ohne Zinkabscheidung eintritt.	Lehrer-/ Schülerversuch	Zinksulfat-Lösung (verdünnt, (1%<w<2,5%)), Kalilauge (Maßlösung c: 1 mol/L), Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas), Zink (Pulver, phlegmatisiert)
	CfL: Hittorf-Elektrolyse	Elektrolyse einer Kupfersulfat-Lösung mit vertikalem Versuchsaufbau	Zwei 23 cm lange Kupferkabel werden jeweils an beiden Enden 2 cm breit abisoliert. Anschließend wird je ein Ende der Kabel so halbkreisförmig umgebogen, dass es noch gerade in das 1er-Reagenzglas passt. Die gebogenen Enden werden um 90° nach oben geknickt. Eine der Elektroden wird so umgebogen, dass der abisolierte Teil 1 cm über dem Reagenzglasboden hängt. Die andere Elektrode soll ca. 3,5 cm über der unteren hängen. Anschließend wird so viel Kupfer(II)-sulfat-Lösung in das Reagenzglas gefüllt, dass die obere Elektrode gerade in die Lösung taucht. Die gesamte Konstruktion wird zur Kühlung in ein Becherglas mit Wasser gestellt und mit dem Gummi und der Wäscheklammer am Becherglas befestigt. Die Elektroden werden mit der Spannungsquelle verbunden und die Spannung auf mindestens 20 V hoch geregelt.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Wasserstoff (freies Gas)
	CfL: Elektrolyse in einer Kartoffel	Elektrolyse einer Kartoffel als Elektrolytmedium mit Kupferelektroden	Zwei Kupferdrähte werden im Abstand von ca. 1 cm, mindestens 2 cm tief in die Kartoffelhälfte gesteckt. Die Drähte und die Spannungsquelle werden miteinander verbunden. Die Spannung wird auf mindestens 20 V hoch geregelt. Nun beobachtet man die Einstichstellen der Kupferdrähte. Um eine eventuell auftretende Gasentwicklung besser beobachten und untersuchen zu können, kann ein Tropfen Spülmittel-Lösung um den mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbundenen Kupferdraht auf die Kartoffel gegeben werden. An die Schaumblasen kann ein brennender Holzspan gehalten werden. Zusätzlich sollte der pH-Wert um diese Elektrode mit Indikatorpapier oder sehr wenig Phenolphthalein-Lösung geprüft werden. An dem Kupferdraht in der Kartoffel, der mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden ist, ist eine Farbveränderung beobachtbar. Der Kupferdraht wird aus der Kartoffel gezogen. In das Loch kann mit einem Magnesiastäbchen eingestochen und eine Flammenfärbeprobe durchgeführt werden.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kupfer(II)-oxid (Pulver), Wasserstoff (freies Gas)
	CfL: Elektrolyse von Kaliumhydroxid-Lösung	U-Rohr-Versuch mit Identifizierung der entstehenden Gase	Die Kaliumhydroxid-Lösung wird in das U-Rohr gefüllt und dann der Versuch entsprechend. Man schaltet die Spannungsquelle ein und regelt die Spannung so, dass eine lebhafte Gasentwicklung stattfindet. Das an der mit dem Minuspol verbundenen Elektrode entwickelte Gas kann mittels Knallgasprobe auf Wasserstoff getestet werden. Das an der mit dem Pluspol verbundenen Elektrode freiwerdende Gas wird mittels Glimmspanprobe auf Sauerstoff untersucht.	Lehrer-/ Schülerversuch	Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas), Kalilauge (Maßlösung c: 1 mol/L)
	CfL: Das U-Boot Desaster	Aufsteigen eines elektrolytisch befüllten Reagenzglases	Das 800-mL-Becherglas wird mit Natriumsulfat-Lösung gefüllt und der Versuch wird aufgebaut. Dazu muss das Kupferkabel beidseitig abisoliert präpariert werden. Das vollständig mit Lösung gefüllte, kleine Reagenzglas wird auf die Kupferelektrode gestülpt. Um den Versuch zu beginnen, wird die Stromstärke schnell auf z.B. 0,050 A geregelt und sofort die Zeitmessung gestartet. Die Stromstärke muss ständig überwacht und konstant gehalten werden.	Lehrer-/ Schülerversuch	Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas)
	CfL: Umkehrung der Elektrolyse einer Natriumsulfat-Lösung	Elektrolyse einer Natriumsulfat-Lösung und anschließende Reaktion einer galvanischen Zelle	Der Versuch wird gemäß Anleitung aufgebaut. Die Kohleelektroden sollten einen Abstand von 2-3 cm haben. Die Natriumsulfat-Lösung wird mit einigen Tropfen Universalindikator-Lösung kräftig gefärbt. Anschließend wird die Lösung elektrolysiert und die Veränderungen an den Elektroden notiert. Nach etwa einer Minute wird die Elektrolyse beendet und die Spannungsquelle durch einen Elektromotor ersetzt.	Lehrer-/ Schülerversuch	Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)
	CfL: Umkehrung der Elektrolyse einer Kupfer(II)-chlorid-Lösung	Elektrolyse einer Kupfer(II)-chlorid-Lösung mit anschließender galvanischen Reaktion	Der Versuch wird gemäß Anleitung aufgebaut (4,5 V). Beide Elektroden werden an gegenüber liegenden Stellen am Rand der Petrischale in die Lösung getaucht. Anschließend werden die Elektroden auf einen Abstand von 1 cm angenähert. Dicht über die Lösung wird feuchtes Kaliumiodid-Stärke-Papier an die Elektroden gehalten. Nach etwa einer Minute wird die Elektrolyse beendet und die Spannungsquelle durch einen Elektromotor ersetzt.	Lehrer-/ Schülerversuch	Chlor (freies Gas), Kupfer(II)-chlorid-Lösung (verdünnt, w=_____ % (<25%))
	CfL: Überspannungs-Elektrolyse in der Petrischale	OHP-Demo zur Überspannung in Abhängigkeit des Elektrodenmaterials	Teil 1: Die Elektroden werden mit Salzsäure umspült. Nachdem die Petrischale mit Wasser ausgespült wurde, wird sie halb hoch mit Kaliumhydroxid-Lösung gefüllt. Eine Kohleelektrode wird so in die Petrischale gestellt, dass sie zu allen Metalldrähten den gleichen Abstand hat. Die Petrischale wird auf den Overhead-Projektor gestellt, die Drähte mit dem Minuspol und die Kohleelektrode mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden und ein Voltmeter parallel zu den Elektroden geschaltet. Dann regelt man die Spannung langsam hoch. Teil 2: Die Spannungsquelle wird umgepolt und dann die Spannung langsam wieder hoch geregelt.	Lehrer-/ Schülerversuch	Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas), Salzsäure (rauchend (w= 37%)), Kalilauge (Maßlösung c: 1 mol/L)
	CfL: Elektrolyse von Kaliumhydroxid-Lösung im 'Spritzen-Hofmann'	Elektrolyse einer Kaliumhydroxid-Lösung in einer Spritzenkonstruktion	Der Versuch soll viermal durchgeführt werden, um alle zur Auswertung notwendigen Daten zu erhalten (bei Stromstärke von 0,070 A, 0,100 A, 0,130 A und 0,160 A). Der Spritzen-Hofmann wird so in ein Stativ eingespannt, dass der Kolben der 100-mL-Spritze die Tischplatte berührt und so nicht versehentlich aus der Spritze gezogen werden kann. Die Apparatur wird durch das obere Loch der 100-mL-Spritze langsam mit Kaliumhydroxid-Lösung gefüllt. Sind beide 10-mL-Spritzen vollständig gefüllt, werden sie mit je einem Luer-Kombi-Stopfen verschlossen. Auf die 100-mL-Spritze wird der durchbohrte Stopfen wieder aufgesetzt und der Spritzen-Hofmann in eine Reihenschaltung integriert. Mit der Spannungsquelle wird schnell die beabsichtigte Stromstärke eingeregelt und die Zeitmessung gestartet. Der Versuch ist beendet, wenn eine Spritze mit 10 mL Gas gefüllt ist. Anschließend können die Nachweisreaktionen durchgeführt werden.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kalilauge (Maßlösung c: 1 mol/L), Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas)
	CfL: Umkehrung der Hittorf-Elektrolyse mit einer Zinksulfat-Lösung	Elektrolyse einer Zinksulfat-Lösung und anschließende galvanische Reaktion	In das mit Kupferdrähten präparierte Reagenzglas wird Zinksulfat-Lösung gefüllt, bis die obere Elektrode gerade bedeckt ist. Die Elektroden werden mit der Spannungsquelle und dem Elektromotor verbunden. Die Anschlüsse am Elektromotor werden markiert, um ihn später wieder genauso anschließen zu können. Anschließend wird die Spannung so hoch geregelt, dass die Drehrichtung des Rotors des Elektromotors beobachtet und notiert werden kann. Die Zinksulfat-Lösung und die Elektroden werden beobachtet. Ist die Lösung um die untere Elektrode deutlich gefärbt, wird die Spannungsquelle aus- und statt ihr der Kleinelektromotor wieder eingebaut. Die Drehrichtung des Rotors wird mit der des Vorversuches verglichen und notiert. Um zu untersuchen, welche Reaktion an der unteren Elektrode abläuft, kann diese Elektrode durch einen nicht kupferfarbenen Metallstab ersetzt werden.	Lehrer-/ Schülerversuch	Zinksulfat-Lösung (verdünnt, (1%<w<2,5%)), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Zink (Pulver, phlegmatisiert)
	CfL: Umkehrung der Hittorf-Elektrolyse	Kupfer(II)-chlorid-Elektrolyse mit vertikalem Versuchsaufbau und dessen Umkehrung	Die Kupferdrähte werden gemäß Anleitung präpariert. Anschließend wird so viel Kupfer(II)-sulfat-Lösung in das Rggl. gefüllt, dass die obere Elektrode gerade in die Lösung taucht. Die gesamte Konstruktion wird zur Kühlung in ein Becherglas mit Wasser gestellt und mit einem Gummi und einer Wäscheklammer am Becherglas befestigt. Die Elektroden werden mit der Spannungsquelle verbunden und die Spannung auf mindestens 20 V hoch geregelt. Nach wenigen Minuten wird das Rggl. vorsichtig aus dem Wasserbad gehoben und seine Temperatur mit der Hand befühlt. Anschließend wird es wieder in das Wasserbad gestellt. Wenn nach etwa 10 – 15 Minuten an der oberen Elektrode eine Gasentwicklung einsetzt, wird die Spannung herunter geregelt. Anschließend wird die Spannungsquelle durch einen Messmotor ausgetauscht. Zur genaueren Untersuchung kann der Messmotor durch ein Voltmeter ersetzt werden.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Zinksulfat-Lösung (verdünnt, (1%<w<2,5%))
	Zünden einer Wunderkerze in einer Thermoskop-Apparatur	Energetische Betrachtungen	Vorbereitend trennt man das Brandmaterial einer Wunderkerze ab und zerkleinert es in der Reibeschale. Die die eine Hälfte des Materials wird in einem Vorversuch auf einer feuerfesten Unterlage im Abzug durch Zünden mit einem glühenden Eisendraht zur Reaktion gebracht. Die andere Hälfte wird zur genaueren energetischen Betrachtung wie beschrieben in einem Rggl. in einer Thermoskop-Apparatur mit einem glühenden Eisendraht zur Reaktion gebracht.	Lehrer-/ Schülerversuch	Eisen (Pulver), Aluminium, Pulver (nicht stabilisiert), Bariumnitrat
	Gewinnung von Goldsäure	Aufbereitung von abgelösten Goldpartikeln aus Elektronikschrott	Der bei der Aufbereitung von Platinenschrott gewonnene Filterrückstand wird gemäß Anleitung im Abzug mittels Pinzette und wenig demin. Wasser in ein Becherglas überführt. Man übergießt mit konz. Salzsäure und konz. Salpetersäure und löst das Gold auf diese Weise auf. Nach weiterer Filtration dampft man das Filtrat im Abzug vorsichtig ein und gewinnt Tetrachloridogold(III)-säure als festen Rückstand.	Lehrer-/ Schülerversuch	Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Salzsäure (rauchend (w= 37%)), Tetrachloridogold(III)-säure-Hydrat
	Feuerstein (Cereisen) erhitzen und anschlagen	Erzeugung starker Funken	Ein Cereisen-Feuerstein wird in der heißen Brennerflamme stark erhitzt, bis er hell leuchtet. Man legt ihn auf eine feuerfeste Unterlage und schlägt mit dem Spatel darauf, so dass Funken sprühen.	Lehrer-/ Schülerversuch
	Zündsteine in verdünnter Salpetersäure auflösen	Gewinnung einer Cer(III)-Ionen-Lösung	Gemäß Anleitung werden im Rundkolben mehrere Cereisen-Zündsteine mit Salpetersäure bedeckt. Der Ansatz wird leicht erwärmt. Wenn sich die Zündsteine unter Gasentwicklung zersetzt haben, filtriert man in eine Rggl. ab und neutralisiert das Filtrat tropfenweise mit verd. Natronlauge.	Lehrer-/ Schülerversuch	Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%))
	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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