Experimente der Sammlung "Chemie fürs Leben (Chemiedidaktik Rostock)"
| Ausgabe | Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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(I) EC2 | CfL: Verhalten einer Zink/Luft-Batterie mit und ohne Luftzutritt | Sichtbarmachen der Reaktionsteilnahme von Bestandteilen der Luft bei einer elektrochemischen Reaktion | Der Leichtlaufelektromotor wird mit den Polen der noch immer mit dem Aufkleber versehenen Knopfzelle verbunden. Ist der Motor stehen geblieben, wird der Aufkleber entfernt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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(I) EC2 | CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen Zink/Luft-Batterie | Isolierung der Bauteile | Zunächst entfernt man den Aufkleber, der sich auf dem Pluspol befindet. Wie schon bei der Zink/Silberoxid-Knopfzelle wird der Metallmantel der Zelle an der Überlappung auf gekniffen und die beiden ineinander gepackten Becher werden voneinander getrennt. Die Flüssigkeit, die beim Öffnen der Zelle austritt, prüft man mit Unitest-Papier auf ihren pH-Wert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zink (Pulver, phlegmatisiert) |
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(I) EC2 | CfL: „Die Zink/Iod-Batterie“ | Anfertigen einer galvanischen Zelle mit Iod und Zink | Zunächst schmirgelt man das Zinkblech an zwei Stellen blank. An einer wird das Kabel mit der Krokodilklemme angeschlossen, auf die andere das mit Kaliumnitrat getränkte und dreifach gefaltete Filterpapier gelegt. Nun gibt man einen Iodkristall mit einer Größe von ca. 5 x 5 mm auf das Filterpapier, verbindet das Zinkblech mit dem Minuspol und das Iod mit dem Pluspol des Leichtlaufelektromotors. | Lehrer-/ Schülerversuch | Iod |
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(I) EC2 | CfL: Modellversuch zum Blei-Akkumulator | Chemische Reaktionen mit Blei- und Blei(IV)-oxid-Halbzellen | 1. Ein Becherglas wird etwa zur Hälfte mit Schwefelsäure gefüllt und die zuvor mit einem Scheuerschwamm gründlich gereinigten Bleibleche hineingestellt. Man verbindet die Bleibleche mit einer Spannungsquelle und regelt diese auf 4 – 6 V ein. Die Anschlüsse der Elektroden an den Polen der Spannungsquelle werden notiert und die Bleche genau beobachtet. 2. Sobald sich die Oberfläche der Bleche sichtbar verändert, wird die Elektrolyse abgebrochen (spätestens nach 2 Minuten) und die Spannungsquelle aus dem Stromkreis entfernt. Man misst die Spannung zwischen beiden Blechen und ermittelt die Stromflussrichtung anhand der Anschlüsse des Voltmeters und des angezeigten Spannungsvorzeichens. Anschließend schaltet man eine Glühlampe in den Stromkreis. | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Schwefelsäure (konz. w: >15%), Blei (massiv, Stücke, Blech), Blei(IV)-oxid, Wasserstoff (freies Gas) |
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(I) EC2 | CfL: Ein einfacher Wasserstoff-Sauerstoff-Akkumulator | Anfertigen eines Akkumulators mit Stahlschwämmen und einer Kaliumhydroxidlösung | Ein Stahl-Scheuerschwamm wird mit einer Schere halbiert und beide Hälften auf gegenüberliegenden Positionen in einer Kristallisierschale befestigt. Zur Befestigung und gleichzeitig leitenden Verbindung eigenen sich Krokodilklemmen. Anschließend wird die Spannungsquelle angeschlossen und die Kristallisierschale zu 2/3 mit Kaliumhydroxidlösung gefüllt. Es ist unbedingt darauf zu achten, dass sich die Stahl-Schwämme nicht berühren. Man schaltet die Spannungsquelle ein und regelt die Spannung so, dass eine lebhafte Gasentwicklung stattfindet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kalilauge (Maßlösung c=0,1mol/l), Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas) |
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(I) EC2 | CfL: Stoffumwandlungen in der Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle | Modellversuch zur Funktionsweise einer Brennstoffzelle | Nachdem die Apparatur aufgebaut wurde, füllt man die Kolbenprober mit den entsprechenden Gasen. Bei geöffnetem Schalter und geöffneten Gasauslässen spült man nun zunächst die Gaskammern mit dem jeweiligen Gas. Nun werden die Auslässe mit passenden Stopfen verschlossen. Nachdem die Kolbenprober etwa 30 s beobachtet wurden, schließt man den Schalter bzw. stellt mit Hilfe des Kabelmaterials einen Kurzschluss her. | Lehrer-/ Schülerversuch | Sauerstoff (Druckgas), Wasserstoff (Druckgas) |
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(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) |
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(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) |
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(I) EC2 03 | CfL: Umkehrung der Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung | Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung und anschließende galvanische Reaktion | Der Versuch wird gemäß Anleitung aufgebaut. Die Elektroden sollten einen Abstand von mindestens 3 cm haben, um nicht zu viel Gas zu entwickeln. Eine Spannung von 9 V wird eingestellt. Der Geruch der Gase wird vorsichtig geprüft. An beide Elektroden kann feuchtes Kaliumiodid-Stärke-Papier gehalten werden. Nach etwa einer Minute wird die Elektrolyse beendet und die Spannungsquelle durch einen Elektromotor ersetzt. Die Zuordnung der Motoranschlüsse zu den Elektroden sowie die Drehrichtung des Rotors werden notiert. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Chlor (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas) |
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(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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(I) EC2 05 | 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%)) |
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