Experimente der Sammlung "Chemie fürs Leben (Chemiedidaktik Rostock)"

AusgabeNameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
(H) ECI 02 CfL: Die Kartoffel als elektrischer Leiter Stromleitung durch Ionenverschiebung in einer Kartoffel Eine Batterie, eine LED und zwei Nägel werden mit Kabeln zu einem Stromkreis verbunden. Beide Stahlnägel werden miteinander in Kontakt gebracht, um den Stromkreis und die LED zu testen. Anschließend werden beide Nägel im Abstand von maximal 5 mm in die Kartoffel gesteckt. Lehrer-/ Schülerversuch
(H) ECI 03 CfL: Leitfähigkeit von "reinem" Wasser ohne und mit Zusätzen Leitfähigkeitsmessung von Wasser und zugefügten Stoffen im einfachen Stromkreis Die Schaltung wird aufgebaut. Mit dem Testen von „reinem“ Wasser wird begonnen. Die Nägel sollten einen Abstand von mindestens 1 cm haben. In weiteren Bechergläsern wird dem Wasser jeweils ein anderer Stoff (Stärke, Zucker, Öl, Glaubersalz) hinzugefügt und die Leitfähigkeit der Lösung überprüft. Lehrer-/ Schülerversuch
(H) ECI 04a CfL: Ionenverschiebung der Anionen Durch Anfärbung visualisierte Ionenwanderung Ein Objektträger wird präpariert. Dazu wird das trockene Filterpapier mit den Elektroden und den Anschlussklemmen auf dem Objektträger fixiert und anschließend mittels Pipette mit Natriumsulfat-Lösung getränkt. Die überschüssige Lösung sollte mit saugfähigem Papier entfernt werden. Quer über das Filterpapier wird ein mit Cochenillerot getränktes Stück Garn gelegt und die Spannung auf 20-30 V hoch geregelt. Lehrer-/ Schülerversuch Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas)
(H) ECI 04b CfL: Ionenverschiebung der Kationen Durch Anfärbung visualisierte Ionenverschiebung Ein Objektträger wird präpariert. Dazu wird das trockene Filterpapier mit den Elektroden und den Anschlussklemmen auf dem Objektträger fixiert und anschließend mittels Pipette mit Natriumsulfat-Lösung getränkt. Die überschüssige Lösung wird mit saugfähigem Papier entfernt. Quer über das Filterpapier wird ein mit Methylenblau getränktes Stück Garn gelegt und die Spannung auf 20 - 30 V hoch geregelt. Lehrer-/ Schülerversuch Methylenblau, Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas)
(H) ECI 04c CfL: Gleichzeitige Ionenverschiebung von An- und Kationen Durch Anfärbung visualisierte Ionenverschiebung Ein Objektträger wird präpariert. Dazu wird das trockene Filterpapier mit den Elektroden und den Anschlussklemmen auf dem Objektträger fixiert und anschließend mittels Pipette mit Natriumsulfat-Lösung getränkt. Die überschüssige Lösung wird mit saugfähigem Papier entfernt. Quer über das Filterpapier werden zwei in Farbe getränkte Stücke Garn gelegt und die Spannung auf 20 - 30 V hoch geregelt. Das blaue Garn sollte näher an der Elektrode liegen, die mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden ist. Der Abstand zwischen beiden Garnen sollte 3 - 4 mm betragen. Lehrer-/ Schülerversuch Methylenblau, Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas)
(H) ECI 04d CfL: Gleichzeitige Ionenverschiebung von An- und Kationen (Demo) Durch Anfärbung visualisierte Ionenwanderung Die Einmachfolie wird in vier Lagen übereinander gelegt und anschließend ca. 10 min in Natriumsulfat-Lösung zum Quellen eingelegt. Die getränkte, vierlagige Einmachfolie wird möglichst feucht auf den Objektträger gelegt und die Elektroden angebracht. Oberflächige Feuchtigkeit wird vorsichtig mit saugfähigem Papier entfernt, damit die Farbe der Garne nicht zerläuft. Zwei oder vier farbgetränkte Garne werden auf der Einmachfolie verteilt. Der Abstand zwischen den Garnen sollte 7 - 10 mm betragen. Erst der fertig präparierte Objektträger wird auf den Overhead-Projektor gelegt. Dann wird unmittelbar eine Gleichspannung von ca. 30 V angelegt. Lehrer-/ Schülerversuch Methylenblau, Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas)
(H) ECI 05a CfL: Was zieht die Ionen an? (Filterbrücke) Ionenverschiebung durch chemische Reaktion an Elektroden Das Filterpapier wird zu einem langen Streifen (mindestens 50 cm) geschnitten. Anschließend wird es in Natriumsulfat-Lösung getränkt. 15 25-mL-Bechergläser werden in einer Reihe (Öffnung unten) aufgestellt. Die Bechergläser 1, 2 und 3 werden umgedreht, randvoll mit Natriumsulfat-Lösung gefüllt und mit dem langen, getränkten Filterpapierstreifen verbunden. Der Filterpapierstreifen wird leicht in die Lösung des 2. Becherglases gebogen. In die gefüllten Bechergläser 1 und 3 (außen) werden Kohleelektroden gestellt und die Elektroden mit den Polen der Spannungsuelle verbunden (Elektrode in Becherglas 1 an den Pluspol der Spannungsuelle). Danach wird ein Stück mit Lebensmittelfarbe getränktes Garn direkt vor die Elektrode des 1. Becherglases auf dem Filterpapier quer gelegt. Dann regelt man die Spannung auf mindestens 20 V hoch. Nach etwa 10 Minuten wird die Elektrode aus Becherglas 3 dichter an die andere herangebracht. Lehrer-/ Schülerversuch Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas)
(H) ECI 05b 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)
(H) ECI 06 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)
(H) ECI 11 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)
(H) ECI 13 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)
(H) ECI 14 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)
(H) ECI 15 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)
(H) ECI 16 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)
(H) ECI 17 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)
(H) ECI 18 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)
(H) ECI 19 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)
(I) EC2 01 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)
(I) EC2 02 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)
(I) EC2 04 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%))

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