Experimente
Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Historisch: Darstellung von Wasserstoff mit dem Kipp'schen Apprat | Zink-Salzsäure-Reaktion zur Gasgewinnung | Durch die seitliche Öffnung gibt man Zinkstücke oder -stangen in die mittlere Kugel des Apparates. Der Stopfen mit dem Ableitungsrohr wird bei geöffnetem Hahn aufgesetzt. Nun füllt man in die obere Kugel ca. 20%ige Salzsäure, bis der Flüssigkeitsspiegel etwas unterhalb der seitlichen Öffnung steht. Dann schließt man den seitlichen Hahn und lässt die Reaktion (Gasentwicklung) einsetzen. Der entstehende Gasdruck drückt die Salzsäure zurück und unterbricht die chemische Reaktion, bis durch Wasserstoffentnahme die Salzsäure erneut mit Zink in Kontakt tritt. | Lehrerversuch | Salzsäure (w=____% (10-25%)), Wasserstoff (freies Gas) | |
Synthese und Elektrolyse von Zinkiodid | Zink/Iod-Zelle als galvanisches Element | A In einem Becherglas wird gemäß Anleitung etwas klein geriebenes Iod in Wasser und Ethanol gelöst. Man setzt Zinkpulver hinzu und verrührt, bis die Lösung farblos geworden ist. B Man filtriert die Lösung und gibt sie in eine Petrischale, die in der Mitte durch einen Filterpapierstreifen (Ionenbrücke) geteilt ist. Auf beiden Seiten werden Elektroden in die Lösung gelegt. Mit einer geeigneten Batterie wird wie angegeben eine Gleichspannung angelegt und der Ladevorgang gestartet. C Nach einigen Minuten tauscht man die Gleichspannungsquelle gegen einen Verbraucher ( Motor .. LED) aus. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Iod, Ethanol (ca. 96 %ig) | |
Zink-Iod-Batterie | Zinkiodid-Lösung wird zur galvanischen Zelle. | Mittels Propellergenerator wird eine Zinkiodid-Lösung kurzzeitig elektrolysiert. Das an den Kohleelektroden entstehende Zink und das Iod machen den Aufbau zu einer galvanischen Zelle. Alternativ kann man Zinkchlorid oder Zinkbromid zur Reaktion bringen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkiodid, Zinkchlorid, Zinkbromid | |
Zink reagiert mit Kupfersalz-Lösung. | Zinkpulver wird in Kupferionen-Lösung in exothermer Reaktion reduziert. | Zu einer Kupfer(II)-sulfat-Lösung wird unter Temperaturkontrolle Zinkpulver gegeben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Zink (Pulver, phlegmatisiert) | |
Feuergefährliches Wasser | Zinkstaub reagiert mit Ammoniumnitrat-Lösung | Je eine Spatelportion Zinkstaub, Ammoniumnitrat sowie eine halbe Spsp. Ammoniumchlorid werden im Glaskolben durch vorsichtig rotierendes Schwenken vermengt und auf einem Drahtnetz kegelförmig aufgeschichtet. Man löst die heftige Reaktion im Abzug durch Zugabe einiger Tropfen Wasser aus. | Lehrerversuch | Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Ammoniumnitrat, Ammoniumchlorid | |
Lithium-Ionen-Legierungs-Akkumulator mit Lötdraht | Zinn als Anodenmaterial | Gemäß Beschreibung und Darstellung wird eine flache Plastikdose mit einer Elektrolyt-Lösung befüllt, die wie angegeben aus Lithiumperchlorat, Propylencarbonat und Dimethylcarbonat angemischt wird. Man setzt ein Stück Lötdraht und eine Graphitmine mittels Lüsterklemme als Elektroden ein, verschaltet diese wie beschrieben mit einer Gleichspannungsquelle und taucht sie in die Elektrolyt-Lösung. Der Akkumulator wird 5 min lang mit 4,8 V geladen. Man misst die Spannung des Akkus nach dem Laden und entlädt ihn dann mit einem kleinen Motor oder Summer. Durch Einbau einer zweiten Graphitmine als Referenzelektrode und Nutzung eines weiteren Spannungsmessgeräts werden die Potentiale der Anode und der Kathode nach erneutem Ladeprozess gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Lithiumperchlorat, Propylencarbonat, Dimethylcarbonat | |
Herstellung von Polymilchsäure mittels Katalysator | Zinn(II)-chlorid als Lewis-Säure | Reagenzglasversuch: Gemäß Anleitung gibt man zur Milchsäure einige Kristalle Zinn(II)-chlorid und erhitzt die Lösung wie beschrieben über der Gasbrennerflamme. Wenn sich das Produkt orangebraun verfärbt, gießt man es zum Auskühlen und Erhärten in ein Wägeschälchen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Milchsäure (ca. 90 %ig), Zinn(II)-chlorid (wasserfrei) | |
CfL: Herstellung eines „Rotkohl-Indikators“ | Zubereitung und Konservierung von Saft aus frischem Rotkohl herstellen | Der frische Rotkohl wird klein geschnitten und in das Becherglas gefüllt. Dann gibt man so viel Brennspiritus hinzu, bis die Rotkohlstückchen bedeckt sind und lässt den Ansatz 48 Stunden stehen (Die Intensität der Indikatorlösung steigt mit Dauer der Extraktion). Dann filtriert man die Lösung in die Plastikflasche ab und beschriftet diese. Die Haltbarkeit des Indikators wird durch eine Aufbewahrung im Kühlschrank noch gesteigert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt) | |
Kleber aus Polyvinylacetat/ Verseifung von PVA | Zubereitung und Veränderung eines PVA-Klebstoffs | Man mischt wie angegeben PVA-Pulver mit Ethylacetat, lässt es quellen und sich auflösen. In einem zweiten Ansatz gibt man gemäß Anleitung eine kleine Portion PONAL (TM) in Wasser und fügt einige FeCl3 Kristalle hinzu. Danach wiederholt man diesen Versuch, löst PONAL (TM) aber nicht in Wasser, sondern in 1%iger Natronlauge. Die Reaktion mit FeCl3-Kristallen wird verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethylacetat, Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Natronlauge (verd. w: <2%) | |
Pharaoschlange - dick | Zuckerverbrennung besonderer Art | Vorbreitend mischt man in der Reibeschale Puderzucker, Natron und Soda zu einem homogenen Pulver und gibt dies in eine Porzellanschale. Eine Blechdose wird im Abzug auf einer feuerfesten Unterlage platziert und wie beschrieben mit einem Brei aus Kieselgur und Ethanol gefüllt. Darauf stürzt man den Inhalt der Porzellanschale zu einem kuchenförmigen Haufen. Die Ethanolflasche wird weit beiseite gestellt und das Gemisch in der Dose entzündet. | Lehrerversuch | Kieselgur, Ethanol (ca. 96 %ig), Natriumcarbonat-Decahydrat | |
Feuererscheinung mit intensiver Rotfärbung | Zündung eines Gemisches aus Strontiumsalz, Aktivkohle, Schwefel und starken Oxidationsmittel | Im Abzug wird eine Mischung aus Holzkohlepulver, Schwefel, Strontiumnitrat als Farbgeber sowie Kaliumchlorat gezündet. Dazu wird eine Zündschnur aus Papier genutzt, die in Salpeterlösung getränkt und getrocknet wurde. | Lehrerversuch | Strontiumnitrat, Schwefel, Kaliumchlorat, Kaliumnitrat, Schwefeldioxid (freies Gas) | |
Zink-Schwefel-Reaktion | Zündung eines Gemisches aus Zinkpulver und Schwefelpulver | Spatelportionen von Zinkpulver und Schwefelpulver werden gemischt und mit einem angeglühten Stahldraht gezündet. | Lehrerversuch | Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Schwefel, Schwefeldioxid (freies Gas) | |
Staubexplosion | Zündung eines Holz- (Mehl-. Stärke-, Kohle- Lycopodium-)Staubes | In einen großen Acrylglaszylinder (alternativ: Blechdose mit Deckel, Waschmitteltrommel) stellt man eine brennende Kerze und verschließt mit einem Deckel. Durch ein Loch in der Seite wird über Gummischlauch und Glasrohr ein kräftiger Luftstoß in einen Tiegel mit dem trockenen Pulver gegeben, so dass eine Staubwolke entsteht, die sich an der Kerze entzündet. (Alternativ kann in ein Loch im Boden ein Filtertrichter eingelassen werden, der das Pulver auf einem Stahlwolle-Knäuel trägt.) | Lehrerversuch | ||
Hüpfender Schnapsbecher | Zündung eines Knallgas-Gemisches mittels Katalysator | Man befüllt gemäß Beschreibung ein 2cl-Einweg-Schnapsglas mit Knallgas-Gemisch. Dieses hat man zuvor in einer 50ml-Spritze mit abgestumpfter Kanüle durch Aufziehen von 20 ml Sauerstoff und 40 ml Wasserstoff aus 2 Luftballonvorratsbehältern zubereitet. Man platziert das Schnapsglas wie angegeben über einem Stopfen, auf dem eine Pt/Pd-Katalysator-Perle liegt und begibt sich sofort auf ca 1 m Sicherheitsabstand. | Lehrerversuch | Wasserstoff (freies Gas) | |
Das erste FARADAYsche Gesetz (1) | Zusammenhang zwischen geflossener Ladung und Stoffumsatz | Gemäß Anleitung wird die Wasserzersetzungküvette mit verd. Schwefelsäure befüllt und in einen Stromkreis mit Netzteil und Vielfachmessgerät eingebaut. Man elektrolysiert mit 6V Spannung und misst die Zeit, in der an der Kathode sich 5ml bzw. 10ml Gas gebildet haben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) | |
Das erste FARADAYsche Gesetz (2) | Zusammenhang zwischen geflossener Ladung und Stoffumsatz | Gemäß Anleitung wird die Wasserzersetzungküvette mit verd. Schwefelsäure befüllt und in einen Stromkreis mit Netzteil und Vielfachmessgerät eingebaut. Man elektrolysiert unter Kontrolle der Stromstärke zunächst mit 10V Spannung und misst die Zeit, in der an der Kathode 10ml Gas gebildet haben. Anschließend elektrolysiert man erneut mit exakt halbierter Spannung und misst wiederum die Zeit bis zur Abscheidung von 10ml Gas. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) | |
Passivierung von Eisen (II) | Zusammenhängende Eisenoxidschicht durch Salpetersäure | Man taucht ein Eisenblech für etwa 10 sec in ein Gefäß mit konz. Salpetersäure. Das folgende Eintauchen in zweites Gefäß mit Kupfernitrat-Lösung zeigt zunächst keine Veränderung am Blech. Ritz man es aber oberflächlich an, überzieht es sich in Kupfernitrat-Lösung mit einer Kupferschicht. | Lehrerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Kupfer(II)-nitrat-Trihydrat | |
CfL: Untersuchung des entstehenden Gases bei der Reaktion einer med. Calciumtablette mit Wasser | Zusammensetzung einer med. Mineralstofftablette (mit Calcium) untersuchen | In dem großen Reagenzglas wird eine halbe Calciumtablette in Leitungswasser vollständig aufgelöst. Das entstehende Gas wird über die Ableitungsvorrichtung in das mit Kalkwasser gefüllte Reagenzglas geleitet. | Lehrer-/ Schülerversuch | ||
Flammenfärbung | Zwei besondere Methoden mit Alkali- und Erdalkalisalzen | Variante A: Man stellt auf einer Tüpfelplatte kleine Portionen der jeweiligen feinkristallinen Salze bereit. Man hält sie nahe an die Luftansaugöffnung des Gasbrenners. Ein ausgeglühtes Magnesiastäbchen wird schnell in das jeweilige Salz gedrückt, wobei kleine Salzpartikel aufgewirbelt und in den Flammengang gesaugt werden. Variante B: Gemäß Beschreibung zieht man auf eine 5ml-Spritze mit abgestumpfter Kanüle die jeweilige Salzlösung auf und spritzt sie zurück in das Vorratsgefäß. Dann zieht man Luft auf und presst diese mit kräftigem Druck in die rauschende Brennerflamme, wobei winzige Tröpfchen der anhaftenden Salzlösung in die Flamme kommen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Lithiumchlorid-Monohydrat, Natriumnitrat, Calciumnitrat-Tetrahydrat, Calciumchlorid-Dihydrat, Strontiumchlorid-Hexahydrat, Bariumnitrat | |
CfL: Herstellung eines Backpulvers auf besondere Art | Zwei Gase reagieren zu einem "Backpulver" | Der Versuch wird gemäß Anleitung aufgebaut. An den seitlichen Ansatz von Reagenzglas 3 wird ein mit Aktivkohle gefülltes U-Rohr angeschlossen, um eine eventuelle Geruchsbelästigung durch Ammoniak zu vermeiden. Dann füllt man eines der äußeren Reagenzgläser etwa zur Hälfte mit kleinen Marmorkörnern. In das zweite gibt man zuerst 2 g fein gemahlenen Lötstein und darauf 2 g festes "Rohrfrei" (möglichst ohne Aluminiumkörner!). Um die Reaktion zu starten, gießt man zunächst in das Reagenzglas mit den Marmorkörnern so viel Entkalker, bis die Marmorkörner gerade bedeckt sind, und verschließt mit dem Stopfen. Nach etwa einer Minute gibt man in das Reagenzglas mit Lötstein und „Rohrfrei“ 1,5 mL Wasser und verschließt es ebenfalls rasch mit dem Stopfen. Man lässt die Reaktion einige min lang laufen. Zur Beendigung des Versuchs wird zunächst die Bildung von Ammoniak unterbrochen, indem man das entsprechende Reagenzglas weitgehend mit Wasser füllt, so kann eine Belästigung durch Ammoniak beim Abbau vermindert werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Ammoniumchlorid, Natriumhydroxid (Plätzchen), Ammoniak (freies Gas) |
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