Experimente der Kategorie "Luft & Wasser"
Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Kohlendioxid in der Atemluft | Fällung von Kalk aus Kalkwasser und Auflösung zu Calcium- und Hydrogencarbonat-Ionen | Mittels Strohhalm wird stetig in ein Becherglas mit Kalkwasser ausgeatmet, bis eine kräftige Trübung entsteht. Anschließend bläst man weiter Atemluft ein, bis die Trübung wieder verschwindet. | Lehrer-/ Schülerversuch | ||
Hartes Wasser | Quantitative Gesamthärtebestimmung | Man taucht ein handelsübliches Gesamthärte-Teststäbchen mit der Testzone in die zu prüfende Flüssigkeit. Dann streift man das überschüssige Wasser ab und vergleicht nach 2 Minuten die Farben der Testzone mit der Farbskala auf der Packung. | Lehrer-/ Schülerversuch | ||
Hofmann'scher Wasserzersetzungsapparat (Microscale) | Wasserstoff und Sauerstoff auffangen und nachweisen | Man präpariert wie angegeben zwei 30ml-Spritzen ohne Stempel mit jeweils einer Rouladennadel aus Stahl, die als Elektroden dient. Beide Spritzen stellt man nebeneinander in einen Behälter mit Natriumcarbonat-Lösung. An die beiden Stahlelektroden wird mittels 4,5V- oder 9V-Batterie, Kabelln und Krokodilklemmen eine Gleichspannung angelegt. Die Elektrolyse des Wassers lässt man laufen, bis sich die kathodenseitige Spritze gut und die anodenseitige entsprechend gefüllt hat. Wie beschrieben wird mit der Kathodenportion eine Knallgasprobe und mit der Anodenportion eine Glimmspanprobe durchgeführt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas), Natriumcarbonat-Decahydrat | |
Ein Nachweispapier für Stickoxide | SALTZMANN-Reagenz auf Filterpapier | Man löst 0,5g Sulfanilsäure und 0,01g N-(1-Naphthyl-)ethylendiamin-HCl in 5ml Eisessig und füllt mit 50ml dest. Wasser auf. Mit dieser Lösung tränkt man Stücke oder Streifen von Filterpapier, die man noch feucht einschweißt oder in Schnappdeckelgläschen aufbewahrt. Diese Indikatorpapiere werden für Luft- und/oder Abgasuntersuchungen verwendet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (100 %ig, Eisessig), Sulfanilsäure, N-(1-Naphthyl)ethylendiamindihydrochlorid | |
Wasser als Dipol (I) | Energieaufnahme in der Mikrowelle | Man füllt Bechergläser mit a) 50 ml Wasser, b) 50ml 2-Pentanol, c) 50 ml Speiseöl, d) 60g Zucker und e) 60g Kochsalz, stellt die Gläser bei 600W für 2 Minuten ins Mikrowellengerät und ermittelt danach die Temperatur der Substanzen. | Lehrer-/ Schülerversuch | 2-Pentanol | |
Luftveränderung bei der Atmung | Kohlendioxid in der Ausatemluft | Man befüllt zwei Waschflaschen etwa zu einem Drittel mit Kalkwasser und verbindet sie mittels Schlauchstücken über ein gläsernes T-Stück so, dass die Einatemluft durch die eine und die Ausatemluft durch die andere Waschflasche geleitet wird. Über ein längeres Schlauchstück wird in das T-Stück hinein ein- und ausgeatmet. | Lehrer-/ Schülerversuch | ||
CfL: Zerlegen von Wasser mit Hilfe des elektrischen Stroms | Elektrolyse im HOFMANNschen Apparat | Man befüllt den HOFMANNschen Apparat verdünnter Schwefelsäure, verbindet die Elektroden mit der Gleichspannungsquelle und regelt die Spannung so ein, dass eine deutliche Gasentwicklung zu erkennen ist (ca. 15V). Nach 3 min schließt man die oberen Hähne und beobachtet die Elektroden. Wenn sich ein Schenkel des HOFMANNschen Apparats zu zwei Dritteln mit Gas gefüllt hat, wird der Strom abgeschaltet und das Volumenverhältnis notiert. Die Gase werden nun über die Hähne abgelassen und in Reagenzgläsern aufgefangen. Mit Hilfe der Glimmspanprobe und der Knallgasprobe werden Sauerstoff und Wasserstoff nachgewiesen. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Schwefelsäure (Maßlösung c= 0,5 mol/L), Wasserstoff (freies Gas) | |
Enthärten wässriger Lösungen mit Soda | Carbonatfällung zum Binden des gelösten Calciums | In jeweils 2 Rggl. legt man 5-ml-Portionen von dest. Wasser, Leitungswasser, Mineralwasser, gesättigter Calciumhydrogencarbonat-Lösung und Calciumsulfat-Lösung vor. Zu jeweils einem Ansatz werden 10 Tropfen Seifenlösung gegeben, zum jeweils zweiten Ansatz gibt man solange 7%ige Natriumcarbonat-Lösung hinzu, bis kein weiterer Niederschlag ausfällt. Dann dekantiert man die jeweils überstehenden klaren Flüssigkeiten in andere Rggl. und setzt wieder Seifenlösung hinzu. Man beobachtet und vergleicht die Schaumbildung beim Schütteln. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumcarbonat-Decahydrat, Seifenlösung ((DIN 8106) enth. ca. 35% Ethanol) | |
Verbrennung von Alkohol mit Kohlendioxid-Nachweis | Nachweis des Kohlenstoffs als Baustein im Ethanol | In einer Schale wird wenig Ethanol entzündet. Mittels Trichter und Schlauchverbindung zieht man die Abgase durch eine Waschflasche, die mit Kalkwasser gefüllt ist. Der Sog wird mit einer Wasserstrahlpumpe generiert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (ca. 96 %ig) | |
Reaktion von Sauerstoff mit alkalischer Pyrogallol-Lösung | Sauerstoff wird von 1,2,3-Trihydroxybenzol gebunden. | In einer Glasschale wird eine ca. 5%ige Pyrogallollösung hergestellt und mit gleicher Menge verd. Natronlauge versetzt. Ein großes Rggl. wird mit der Öffnung nach unten in die Lösung gestellt. Der Flüssigkeitsspiegel steigt mit der Zeit an, weil der Sauerstoff aus der Luftportion verschwindet. Der Versuch lässt sich zur Luftanalyse nutzen, wenn man anstelle des Rggl. ein graduiertes Glasrohr mit Stopfen nutzt, bei dem sich der pneumatische Wasseranstieg quantitativ ablesen lässt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Pyrogallol, Natronlauge (w=____% (>5%)) | |
Luft im Wasser | Thermisches Austreiben von gelöster Luft in kaltem Wasser | In ein schlankes Becherglas stellt man einen Trichter von angemessener Breite mit dem Auslauf nach oben. Darüber stülpt man ein vollständig wassergefülltes Rggl. zum Auffangen der Gase. Nun wird die Wasserportion erwärmt. | Lehrer-/ Schülerversuch | ||
Gechlortes Wasser | Schneller quantitativer Nachweis von freiem Chlor mit Chlor-Teststäbchen | In die zu untersuchenden Wasserproben taucht man für eine Sekunde ein handelsübliches Chlor-Teststäbchen. Man streift die Flüssigkeit ab und vergleich die Testzone mit der Farbskala auf der Packung. | Lehrer-/ Schülerversuch | ||
Stickstoff aus Eisen-Kaliumnitrat-Reaktion | Reaktion von Eisenpulver mit Salpeter | Im Reagenzglas wird Kaliumnitrat mit der 4-fachen Menge Eisenpulver vermischt. Das Glas wird mit Stopfen und Ableitungsrohr verschlossen. Beim kräftigen Erhitzen des Gemisches mit dem Gasbrenner wird Stickstoff freigesetzt, den man pneumatisch im Standzylinder auffängt. | Lehrerversuch | Kaliumnitrat, Eisen (Pulver), Kaliumoxid | |
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) | |
Hofmann'scher Wasserzersetzungsapparat | Elektrochemische Zerlegung von Wasser | Gemäß Anleitung wird Wasser mit etwas verd. Schwefelsäure angesäuert und in den Hofmann'schen Wasserzersetzungsapparat eingefüllt. Man legt eine 12V-Gleichspannung an und lässt die Elektrolyse 10 min lang laufen. Nach Ablesen der Gasvolumina weist man Wasserstoff mittels Knallgasprobe und Sauerstoff mittels Glimmspanprobe nach. | Lehrerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) | |
Darstellung und Nachweis von Ozon | Kaliumiodid-Stärke-Papier als Nachweismittel | Gemäß Anleitung wird in einem WH-Erlenmeyerkolben die Apparatur zusammengebaut. Zwischen den Stahldrahtenden wird nach Einschalten des Tesla-Transformators eine kurze Funkenstrecke erzeugt, an der sich Ozon bildet. Nach Reaktion des Ozons mit dem Nachweispapier wird der Trafo abgeschaltet. | Lehrerversuch | Ozon | |
Wasserstoff | Darstellung und Eigenschaften | Gemäß Anleitung wird in einem Rggl. Seesand und Eisenpulber zu gleichen teilen vermischt und mit Wasser angefeuchtet, ohne dass die Wand des Rggl. nass wird. Zusätzlich wird in das waagerecht eingespannte Glas wie beschrieben eine Portion Eisenpulver eingebracht. Man verschließt mit Stopfen, der ein Glasrohr zur Ausleitung des Produktgases trägt. Dieses führt zu einer pneumatischen Wanne, in der drei wassergefüllte Rggl. bereit stehen. Man erhitzt das Rggl. gemäß Anleitung mit der Brennerflamme und fängt den entstehende Wasserstoff auf. Die erste Portion Mit der ersten Portion macht man sofort die Knallgasprobe. Das zweite wird mit der Öffnung nach oben, das dritte mit der Öffnung nach unten in ein Stativ eingespannt. Dann führt man auch hier jeweils die Knallgas- bzw. Brennprobe durch, indem man nach 1min einen brennenden Holzspan hinein hält.. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen (Pulver), Wasserstoff (freies Gas) | |
Sauerstoffproduktion durch Photosynthese | Nachweis mit Indigocarmin | Gemäß Anleitung wird eine verdünnte Indigocarmin-Lösung mit wenig Dithionit-Lösung bis zur Farblosigkeit reduziert, mit etwas Natron versetzt und bis zur halben Füllhöhe auf drei Rggl. verteilt. Das erste Glas wird mit einem Zweig Elodea bestückt, die Flüssigkeit im ersten und zweiten Glas mit etwas Speiseöl überschichtet, das dritte Glas mit Gummistopfen verschlossen. Man belichtet wie beschrieben mit starker Lichtquelle oder einen Tag lang mit direktem Sonnenlicht. Das dritte Glas wird dann kräftig geschüttelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumdithionit | |
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) | |
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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