Experimente der Kategorie "Gebrauchsmetalle"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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CfL: Reaktion von Säuren mit Metallen | Reaktion von verschiedenen Metallen verschieden starken sauren Lösungen | Jeweils 4 Reagenzgläser werden mit den zu untersuchenden sauren Lösungen etwa zu zwei Dritteln gefüllt. Dann gibt man einige Tropfen Indikator hinzu und in die erste Lösung eine Metallprobe. Man verschließt das Reagenzglas mit dem Stopfen mit Ableitungsrohr, fängt das entstehende Gas mit einem weiteren Reagenzglas auf und führt die Knallgasprobe durch. Anschließend wird mit den anderen Proben analog verfahren. Abschließend kann man einige Tropfen der Lösungen auf einem Uhrglas eindampfen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium (Band, Stücke) |
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CfL: Reaktion zwischen einem Anspitzer aus Magnesium und Salzsäure | Wasserstoffentwicklung mit einem unedlen Metallwerkstoff | Vom Anspitzer wird ein kleines Stückchen abgeschnitten und in ein Reagenzglas gegeben. Anschließend fügt man 5 mL Salzsäure hinzu. Nach Beendigung der Reaktion kann ein Teil der Lösung vorsichtig eingedampft werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Magnesium (Band, Stücke) |
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CfL: Redoxreihe der Metalle | In diesem Versuch können die SuS den Ablauf verschiedener Redoxreaktionen beobachten. | Im Rggl. mischt man ein Metallpulver mit dem Oxid eines anderen Metalls stöchiometrisch. Dann wird das Rggl. schräg in ein Stativ eingespannt. Man erhitzt jeweils das Gemisch kräftig mit dem Brenner. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Eisen (Pulver), Zink (Pulver, phlegmatisiert), Kupfer(II)-oxid (Pulver), Eisen(II,III)-oxid, Zinkoxid, Aluminium-Gries (Gries, Späne), Magnesium-Späne (nach GRINARD) |
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CfL: Thermitverfahren (Indoor-Variante) | Aluminothermische Reduktion von Eisenoxid | Vorbereitung: Der Schamottetiegel wird zunächst mit einem Uhrglas bedeckt und in die Blechbüchse gestellt, in welcher sich schon eine ca. 2 cm dicke Sandschicht befindet. Nun füllt man die Büchse mit so viel Sand, dass nur noch 1 cm des Tiegels herausragt. Anschließend wird der Tiegel zur Hälfte mit Thermitgemisch gefüllt und dieses festgedrückt. Durchführung: Man zündet den Spezialzünder mit einem Brenner und hält ihn ca. 3 s in das Thermitgemisch. Nach dessen Zündung entfernt man den Zünder zügig, wirft ihn ins Wasser und bedeckt die Blechbüchse mit der Eisenschale. Nachdem die Reaktion beendet ist, wartet man etwa 1 min, entfernt die Eisenschale, hebt den Schamottetiegel vorsichtig aus der Büchse und kühlt ihn unter fließendem Wasser ab. Der ohnehin beschädigte Tiegel wird mit dem Hammer unter fließendem Wasser zerstört. Der Eisenregulus wird von der Schlacke getrennt und mit dem Magneten geprüft. Um die Härte der Schlacke zu demonstrieren, ritzt man ein Glasrohr oder eine Glasscheibe. | Lehrerversuch | Thermit-Gemisch (enth. Aluminium, nicht stabilisiert) |
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CfL: Verbrennen von Eisenpulver | Abhängigkeit einer Verbrennungsreaktion vom Zerteilungsgrad | Man lässt Eisenpulver von oben (beispielsweise aus einem Salzstreuer) durch die Flamme des schräg in ein Stativ eingespannten Brenners auf die feuerfeste Unterlage rieseln. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen (Pulver) |
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CfL: Verbrennen von Eisenwolle | Abhängigkeit einer Verbrennungsreaktion von der Oberfläche /vom Zerteilungsgrad | Die Eisenwolle wird kurz in die Brennerflamme gehalten. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: Verbrennen von Eisenwolle an der Balkenwaage | Massenzunahme während der Verbrennungsreaktion | An beiden Seiten der Balkenwaage wird jeweils ein gleich schweres, lockeres Knäuel Eisenwolle befestigt. Wenn nötig, tariert man die Waage mit Sand aus. Nun streicht man mit der entleuchteten Flamme des Brenners kurz über die Eisenwolle auf der einen Seite und beobachtet den Zeigerausschlag. Anschließend verfährt man auf der zweiten Seite genauso. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Darstellung von Kupfer aus Kupferoxid | Reduktion mittels Aktivkohle in der Mikrowelle | Kupfer(II)-oxid und gekörnte Aktivkohle werden gemäß Anleitung gemischt und in den Porzellantiegel im AST-Element eingebracht. Man deckt mit Ofenmörtel ab, platziert das Element mittig in die Mikrowelle und glüht 10min lang bei 700 W. Der Inhalt des Porzellantiegels wird auf eine feuerfeste Unterlage entleert. Man gibt den noch heißen Kupferregulus in Ethanol. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke), Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt) |
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Darstellung von Legierungen | Gelbmessing und Glockenbronze aus der Mikrowelle | A) Gemäß Anleitung werden Kupfer- und Zinkpulver gemischt und in das AST-Element eingebracht. Man überdeckt mit Aktivkohle und Ofenmörtel. Man glüht bei 700 W ca. 10min lang. Wie beschrieben wird die Abdeckung entfernt und die Legierung auf eine feuerfeste Unterlage ausgegossen. B) In gleichem Verfahren bringt man die gegebenen Portionen Kupfer und Zinn im AST-Element zum Legieren. Es wird bei 700 W 6min lang geglüht. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Das Galvanisieren | Verkupfern eines Eisenblechs (Modellversuch) | Vorbereitend werden die Elektrodenplatten abgeschmirgelt, gewaschen und mit Brennspiritus gereinigt. Man stellt die Kupfer- und die Eisenelektrode in einen Rillentrog, der zu zwei Dritteln gemäß Anleitung mit Kupfer(II)-sulfat-Lösung befüllt wurde. Man baut den Rillentrog wie beschrieben in einen Stromkreis ein und gibt noch wenig verd. Schwefelsäure in die Lösung. Die Spannung im Netzteil wird so eingestellt, dass ein Strom von 150mA fließt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Das Verhalten der Metalle beim Erhitzen | Kupfer, Eisen, Aluminium und Zink in der Brennerflamme | Eine Spsp. der jeweiligen Metallpulver bringt man nacheinander auf dem Verbrennungslöffel in die heiße Gasbrennerflamme. Die entsprechenden Metallbleche werden mit der Tiegelzange in die Flamme gehalten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen (Pulver), Aluminium, Pulver (nicht stabilisiert), Zink (Pulver, nicht stabilisiert) |
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Der Blei-Akkumulator (Modellversuch) | Elektrochemische Vorgänge an Bleiplatten | Gemäß Anleitung stellt man zwei Bleiplatten in einen Rillentrog mit verdünnter Schwefelsäure, bindet sie in einen Stromkreis mit Netzteil und Messgerät ein und startet den Ladevorgang für 30 sec mit einer Spannung, die einen 200mA-Stromfluss ermöglicht. Der Entladevorgang eines Bleiakkumulators wird danach durch Umschalten ausgelöst, man bringt eine Glühbirne zum Leuchten und misst die Spannung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Blei(II)-sulfat, Blei(II)-oxid, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) |
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Der Glanz der Christbaumkugeln | Auflösen einer Silberschicht | Man pipettiert vorsichtig verd. Salpetersäure in eine Christbaumkugel, bei der man die Aufhängung herausgezogen hat und bewegt sie schwenkend. Dann gießt man die Lösung in ein Rggl. und setzt zur Ausfällung von Silberchlorid tropfenweise verd. Salzsäure zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)), Stickstoffmonoxid (freies Gas), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Der nicht rostende Eisennagel | Magnesium als Opferanode | In ein mit ionenhaltigem Wasser gefülltes U-Rohr hängt man mittels Krokodilklemmen auf die eine Seite einen entfetteten Eisennagel, auf die andere Seite ein Stück Magnesiumband und schließt die Metalle durch ein Kabel kurz. Zum Vergleich legt man einen weiteren Eisennagel in ein Glas mit ionenhaltigem Wasser. Die Vorgänge in beiden Ansätzen werden verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium (Band, Stücke) |
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Der Rostvorgang | Rosten als Oxidationsreaktion | Man gibt etwas angefeuchtete Eisenwolle in ein Rggl. und stellt dieses mit der Öffnung nach unten in ein Becherglas mit Wasser. Nach einer Woche entnimmt man es, verschließt die Öffnung kurz mit dem Daumen und führt dann einen brennenden Holzspan in die Rggl.-öffung. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Dichte von Bleistiftspitzern | Bestimmung der Dichte eines Magnesiumkörpers | Mittels Wasserverdrängung in 20-ml-Einwegspritzen wird das Volumen von zwei Bleistiftanspitzern bestimmt, anschließend deren Masse. Die Dichte wird berechnet. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Eigenschaften von Magneteisenstein | Lösen von Magnetit; Nachweis von Eisen(II) und Eisen(III) | Zerkleinerter Magnetit wird in halbkonz. Salzsäure aufgekocht. Man lässt das Filtrat abkühlen, filtriert und weist im gelblichen Filtrat mit Amminiumthiocyanat-Lösung gelöstes Eisen nach. Sowohl mit rotem als auch mit gelbem Blutlaugensalz stellt man eine wässrige Lösung her und untersucht damit das Filtrat auf zweiwertiges und dreiwertiges Eisen. Man prüft bei zerkleinertem Magnetit die magnetische Eigenschaft, erhitzt ihn im Porzellantiegel bis zur Rotglut und prüft erneut. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumthiocyanat, Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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Eigenschaften von Stahl | Veränderung durch Wärmebehandlung | Vorbereitend werden drei Rasierklingen von der Lehrkraft auf Schmirgelpapier abgestumpft. Eine Rasierklinge wird mittels Tiegelzange im heißen Teil der Gasbrennerflamme erhitzt. Dann drosselt man die Luftzufuhr und zieht die Klinge langsam aus der Flamme. Nach dem Abkühlen prüft man die Elastizität des Stahls. Eine weitere Klinge wird in gleicher Weise bis zum Glühen erhitzt, aber sofort danach in ein Becherglas mit Wasser eingetaucht. Nach dem Abkühlen prüft man die Elastizität des Stahls. Eine dritte Klinge wird unter Beobachtung der Oberfläche langsam von oben in die Flamme gesenkt. Die zweite Rasierklinge wird abgeschmirgelt und bis zur violetten Anlauffarbe in die Brennerflamme gehalten, dann prüft man wieder die Elastizität. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Einwirken konz. Salpetersäure auf Edelmetalle | Auflösen von Kupfer und Silber | In ein Rggl. mit Silberspiegel gibt man wenig konz. Salpetersäure, in einem anderen Rggl. gießt man konz. Salpetersäure auf Kupferspäne. Man vergleicht die Reaktionen. | Lehrerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Stickstoffdioxid (freies Gas) |
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Einwirken von Salzsäure auf verschiedene Metalle | Zersetzung unedler Metalle unter Wasserstoff-Freisetzung | Reagenzglasversuch: Spatelportionen von Zinkpulver, Eisenpulver und Kupferspänen sowie ein kleines Stück Magnesiumband werden mit Salzsäure versetzt. Die unedlen Metalle werden unter Wasserstoffentwicklung zersetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (w=____% (10-25%)), Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Wasserstoff (freies Gas) |
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