Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Wasserstoff aus Wasser | Reduktion von Wasser mittels Eisenpulver | Reagenzglasversuch: Aus feuchtem Sand wird mit dem Gasbrenner Wasserdampf freigesetzt und über feines Eisenpulver geleitet. Über den Stopfen mit gewinkeltem Glasrohr wird der entstehende Wasserstoff aufgefangen und durch Knallgasprobe nachgewiesen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen (Pulver), Wasserstoff (freies Gas) |
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Wasserstoff aus Wasser mittels Magnesium | Reduktion von Wasser mit Magnesiumband | Wasserdampf wird aus feuchtem Sand im Rggl. mit dem Gasbrenner freigesetzt. Er reagiert mit einem Stück Magnesiumband, wenn dieses ebenfalls stark erhitzt wird. Das schräg eingespannte Glas ist mit Stopfen und gewinkeltem Glasrohr verschlossen. Der entstehende Wasserstoff kann nach neg. Knallgasprobe entzündet werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas) |
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Wasserstoff- Sauerstoff-Brennstoffzelle (Modellversuch) | Einsatz einer neuartigen Aktickohleelektrode | Vorbereitend werden gemäß Anleitung zwei poröse Aktivkohleelektroden angefertigt. Man befüllt ein Becherglas mit 0,5-molarer Schwefelsäure, stellt die beiden posrösen Aktivkohleelektroden hinein und lädt das System mittels Niederspannungsnetzgerät bei 3V Ladespannung auf. Ein weiteres Becherglas mit einer Ag/AgCl-Elektrode in 1-molarer Kaliumchlorid-Lösung wird zur Bestimmung der Elektrodenpotential der Brennstoffzelle bereit gestellt. Zur Messung sind die Lösung über ein Kaliumchlorid-getränktes Filterpapier als Stromschlüssel und die Elektroden über ein Spannungsmessgerät mit der Brennstoffzelle verbunden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (Maßlösung c= 0,5 mol/L) |
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Wasserstoff-Darstellung (Laborvariante) | Zink-Salzsäure-Reaktion im Gasentwickler | In einem Kolben werden Zinkgranalien mit Salzsäure zur Reaktion gebracht. Die Säure wird aus einem Tropftrichter zugeführt, der in einem doppelt durchbohrten Stopfen steckt, eine gewinkeltes Glasrohr im selben Stopfen leitet den entstehenden Wasserstoff aus. | Lehrerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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Wasserstoff-Darstellung (Microscale) | Wasserstoff-Gewinnung durch Salzsäure-Zink- bzw. Magnesium-Reaktion | Mit Medizintechnik-Geräten wird eine kleine Portion Wasserstoff durch Einspritzen von konz. Salzsäure auf Zink oder auf Magnesium gewonnen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (konz. (w: >25%)), Salzsäure (w=____% (10-25%)), Magnesium-Späne (nach GRINARD) |
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Wasserstoff-Verbrennung vs. Knallgasexplosion | Reaktionen in Spülmittelschaum | A Eine Mischung aus Wasser und Spülmittel (1:1) gibt man einer zweiten Person über einem Waschbecken in die zur Schale geformte Handfläche (alternativ: in einen randvoll gefüllten Teelichtbecher). Man zieht reines Wasserstoffgas auf eine Kolbenprober und presst es in die Flüssigkeit, so dass ein etwa TT-großer Schaumberg entsteht. Der Kolbenprober mit der Restmenge wird beiseite gelegt. Erst dann entzündet man den Schaum mit Streichholz. B Der Versuch wird mit einem Gasgemisch Wasserstoff-Sauerstoff (2:1), das auf einen Kolbenprober aufgezogen wurde, wiederholt. Diesmal schäumt man aber nur eine Portion von halber Walnussgröße (!) auf. Nach dem Verschleißen und Beiseitelegen des Kolbenprobers entzündet man den Schaum mit Streichholz. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas) |
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Wasserstoffballons | Verbrennung von reinem Wasserstoff im Feuerball | Gemäß Beschreibung befüllt man einen luftleeren Luftballon mit reinem Sauerstoff aus der Gasflasche, verschließt ihn mit einer Schnur und befestigt ihn in Reichweite am Stativ oder am Tischbein. Mit einer Kerze, die auf einem langen Stab (>1m) steckt, entzündet man den Ballon. | Lehrerversuch | Wasserstoff (Druckgas) |
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Wasserstoffentwicklung und Knallschaum | Wasserstoff-Verbrennung und Knallgas-Explosion im Seifenschaum | Gemäß Beschreibung gewinnt man in einer Spritzen-Apparatur nach Victor Obendrauf aus Zinkgranalien und Salzsäure eine 20ml-Spritze voll Wasserstoff. Diesen presst man in Seifenschaum, der auf einem randvoll mit Seifenlösung gefüllten kleinen Gefäß schwimmt. Man entzündet mit brennendem Holzspan. Je nach dem Luftanteil, mit dem sich der Wasserstoff in der Spritze angesammelt, kommt es zum lauten Knall, bei reinem Wasserstoff zur geräuscharmen schlagartigen Verbrennung. Alternativ kann der Seifenschaum auch in der Hand gebildet und gezündet werden. Dabei nur Spritzen mit abgestumpfter Kanüle verwenden! | Lehrerversuch | Salzsäure (w=____% (10-25%)), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Wasserstoff (freies Gas) |
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Wasserstoffnachweis durch Silberzementation | Reaktionen zwischen der mit Lithium-Ionen intercalierten Graphitelektrode und Wasser | Vorbereitend wird die Elektrolytlösung wie angegeben angemischt. Gemäß Anleitung und Darstellung wird eine TIC-TAC(TM)-Dose mit der Elektrolytlösung befüllt und mit den Elektroden bestückt. Die beiden Graphitelektroden werden zur Aufladung des Systems für 5 min mit 4,5V-Gleichspannung beschaltet. Man gibt die als -Pol geschaltete Elektrode für wenige Minuten in ein Rggl. mit Wasser und führt danach erneut den Ladevorgang aus - unter Austausch der beiden Elektroden. Dann wird die mit Lithium-Ionen intercalierte Graphitmine in eine Rggl. mit Silbernitrat-Lösung gestellt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Propylencarbonat, Lithiumperchlorat, Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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Wasserstoffnachweis in Kerzenwachs | Bildung von Schwefelwasserstoff bei Paraffin | In einem schwer schmelzbaren Rggl. schmilzt man zerkleinerte Kerzenreste auf und vermischt mit einer Spatelportion Schwefelpulver. Danach wird vorsichtig mit starker Brennerflamme erhitzt, bis eine deutliche Gasentwicklung einsetzt. Die Dämpfe werden entzündet und abgefackelt. Der für Schwefelwasserstoff typische Faule-Eier-Geruch ist wahrnehmbar. | Lehrerversuch | 1-Octen, n-Hexan, Schwefelwasserstoff (freies Gas) |
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Wasserstoffperoxid als Reduktionsmittel | Silber- und Permanganat-Ionen reagieren unter Sauerstoff-Freisetzung | Variante 1: In einem Rggl. werden wenige ml Wasserstoffperoxid-Lösung mit einigen Tropfen Schwefelsäure angesäuert. Dann setzt man tropfenweise Kaliumpermanganat-Lösung zu und prüft mit dem glimmenden Holzstab. Variante 2: Zu einer kleinen Portion Wasserstoffperoxid-Lösung gibt man das gleiche Volumen Silbernitrat-Lösung. Dann setzt man wenige Tropfen Natronlauge zu und prüft mit dem glimmenden Holzstab. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Kaliumpermanganat, Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)) |
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Wasserstoffperoxid und Blut | Wirkung von Katalase und Entfärbung des Blutfarbstoffs | Ungefähr 10ml Blut werden in einem Kelchglas mit 2ml Wasserstoffperoxid-Lösung versetzt. Es kommt zum starken Aufschäumen und zum Bleichen des Blutfarbstoffs. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Sauerstoff (freies Gas) |
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Wassersynthese | Produkt aus der Wasserstoffverbrennung | Gemäß Anleitung wird aus einem Rggl. mit seitl. Ansatz, das in einem Becherglas mit Eiswasser steht, sowie einer Wasserstrahlpumpe eine Kühlfalle zusammengestellt. Das Rggl. ist mit einem Stopfen verschlossen, der ein gewinkeltes Glasröhre mit Gummischlauch und Trichter trägt. In einem zweiten Rggl. lässt man gemäß Beschreibung Calcium mit Wasser reagieren und leitet den entstehenden Wasserstoff über ein Glasröhrchen mit Spitze aus. Der Wasserstoff wird nach negativer Knallgasprobe entzündet, die Verbrennungsprodukte durch die Kühlfalle gezogen. Man weist mit wasserfreies Kupfersulfat das Reaktionsprodukt Wasser nach. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calcium (gekörnt), Wasserstoff (freies Gas), Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Wasserzerlegung durch Reduktionsmittel | Wasserstoff-Freisetzung aus Wasser mittels Zink und Calcium | Gemäß Anleitung werden in einem Rggl., das im unteren Teil mit gut gefeuchtetem Sand gefüllt ist, zunächst eine Portion Zinkpulver, anschließend im zweiten Ansatz eine Portion Calciumspäne eingebracht. Das Rggl. wird mit einem Stopfen mit Glasdüse verschlossen und beim Zink-Ansatz schräg, beim Calciumansatz senkrecht eingespannt. Man erhitzt die Metalle jeweils stark mit dem Gasbrenner und treibt gleichzeitig Wasserdampf aus dem feuchten Sand aus, der mit den Metallen reagiert. Der entstehende Wasserstoff wird mit einem Rggl. gemäß Anleitung aufgefangen. Man macht die Knallgasprobe und entzündet bei deren negativem Ausgang den Wasserstoff an der Glasdüse. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Calcium (gekörnt), Calciumoxid, Zinkoxid |
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Wasserzerlegung mittels Zink | Wasser als Oxidationsmittel | Über einem Gasbrenner wird in einem Kolben Wasser zum Sieden gebracht. Der Wasserdampf wird über einen Stopfen mit gewinkeltem Glasrohr ausgeleitet und durch ein Verbrennungsrohr geführt, in das wenige Spatelportionen Zinkpulver eingebracht wurden. Das Verbrennungsrohr ist auf der abgehenden Seite mit einem Stopfen mit zur Düse ausgezogenem Winkelrohr versehen. Das Zinkpulver wird stark erhitzt und reagiert im Wasserdampf. Der entstehende Wasserstoff kann an der Düse nach zweimaliger negativer Knallgasprobe entzündet werden. | Lehrerversuch | Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Zinkoxid, Wasserstoff (freies Gas) |
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Wasserzerlegung und Wassersynthese | Grundbausteine des Wassers identifizieren | Gemäß Anleitung wird das Rggl. mit Seesand beschickt, den man etwas anfeuchtet. Waagerecht ins Stativ eingespannt erhält das Glas in der Mitte noch eine Portion Zinkpulver als 6cm-Strecke sowie eine Stopfen, der ein gewinkeltes Glasrohr trägt mit einem Stahlwollepfropfen als Rückschlagsicherung. Dieser Gasdüse wird eine zweites Rggl. übergestülpt. Das Zinkpulver wird erst erwärmt, dann intensiv erhitzt bevor man das Wasser im Sand austreibt und als Dampf mit dem Zink zur Reaktion bringt. Der entstehende Wasserstoff wird gemäß Anleitung zunächst aufgefangen und einer Knallgasprobe unterzogen. Bei deren negativem Ausgang wird das Gas an der Spitze der Gasdüse mittels Holzspan entzündet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Zink (Pulver, phlegmatisiert) |
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Wasserzersetzung mit Medizintechnik | Getrenntes Auffangen von Wasserstoff und Sauerstoff | Gemäß Beschreibung und Skizze wird die Zersetzungsapparatur zusammengestellt: Zwei Kanülen werden durch Abschneiden der Spitzen entschärft und leicht gewickelt, so dass sie als Elektroden dienen können (alternativ: Platindraht). Aus zwei 20ml-Spritzen werden die Stempel entfernt. Eine weitere Spritze wird zur Gasentnahme bereitgehalten. Das Elektrolysegefäß wird wie angegeben mit angesäuertem Wasser gefüllt. Man stellt die Zersetzungsapparatur hinein und legt an die Elektroden mit Netzteil oder 9V-Batterie eine Gleichspannung an. Die bei der Elektrolyse gesammelten Gase werden einzeln in die dritte Spritze und dann in ein Rggl. überführt. Man macht mit Wasserstoff eine Knallgasprobe und mit Sauerstoff eine Glimmspanprobe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas) |
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Wechselwirkung von TALCID (TM) mit Fruchtsäuren | Modellversuch zu Nebenwirkungen von Arzneimitteln | Man legt in zwei Bechergläsern gemäß Anleitung Salzsäure vor und fügt einem Ansatz Wein- oder Äpfelsäure hinzu. In die Lösungen gibt man jeweils eine TALCID(TM)-Kautablette. Nah 15-minütigem Rühren filtriert man ab, gibt jeweils 20 Tropfen der Filtrate auf ein Uhrglas und setzt jeweils 5 Tropfen Essigsäure und 10 Tropfen Morin-Lösung zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Essigsäure (w=____% (10-25%)), L(+)-Weinsäure, DL-Äpfelsäure, Morin-Hydrat (Fluoreszenzindikator) |
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Weich-PVC und Methanol | Einwirkung von heißem Methanol auf Polyvinylchlorid | In einem Rundkolben mit Methanol wird ein Streifen Weich-PVC unter Rückflusskühlung vorsichtig erhitzt. Wenn es siedet, entferntman Wärmequelle und Rückflusskühler, verschließt mit Stopfen und schüttelt den Kolben 30min lang. Danach gießt man die Flüssigkeit ab, füllt frisches Methanol ein und wiederholt das Prozedere. Anschließend wird die PVC-Probe heraus genommen, mit Wasser abgespült und mit Papier getrocknet. Man vergleicht die Eigenschaften mit denen von unbehandeltem Weich-PVC. | Lehrerversuch | Methanol |
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Weinsäure als Geheimtinte | Kohlenstoff-Freisetzung bei thermischer Zersetzung | Man löst etwas Weinsäure in Wasser und bringt damit einen Schriftzug auf Papier. Das getrocknete Papier mit der unsichtbaren Schrift wird über einer heißen Heizplatte oder erhitzten Ceranscheibe hin und her bewegt. | Lehrer-/ Schülerversuch | L(+)-Weinsäure |
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