Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen und unbenutzten Knopfzelle auf Zink-Silberoxid-Basis | Bestandteile einer Zink-Silberoxid-Batterie | Mit Hilfe einer kleinen Kneifzange wird der Mantel der Batterie an mehreren Stellen am Rand aufgekniffen. Nun lässt sich die Batterie mit Hilfe der Spitzzange problemlos aufbiegen. Die beiden ineinander gestülpten Becher werden getrennt und die Membran wird entfernt. Die beim Öffnen der Batterie austretende Flüssigkeit wird mit Unitest-Papier auf ihren pH-Wert getestet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silber(I)-oxid |
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CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen Zink-Silberoxid-Batterie | Bauteile einer gebrächlichen Niederspannungsquelle | Mit Hilfe einer kleinen Kneifzange wird der Mantel der Batterie an mehreren Stellen am Rand auf gekniffen. Nun lässt sich die Batterie mit Hilfe der Spitzzange problemlos aufbiegen. Die beiden ineinander gestülpten Becher werden getrennt und die Membran wird entfernt. Die beim Öffnen der Batterie austretende Flüssigkeit wird mit UnitestPapier auf ihren pH-Wert getestet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zink (Pulver, phlegmatisiert), Silber(I)-oxid |
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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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CfL: Zerlegen und Untersuchen einer vollständig entleerten Zink-Silberoxid-Knopfzelle | Reaktionsprodukte bei der Entladung einer Zink-Silberoxid-Batterie | Vorbereitung: Zunächst muss eine Knopfzelle vollständig entleert werden. Dies sollte nicht durch einen Kurzschluss passieren, da in diesem Fall kein vollständiger Stoffumsatz stattfindet. Es bietet sich an, einen Kleinmotor oder eine sehr empfindliche Glühlampe zu betreiben, bis der Stromfluss auf ein Minimum absinkt. Wird das Entladen über mehrere Tage betrieben, so sind anschließend die Reaktionsprodukte sehr gut zu erkennen. Durchführung: Man öffnet die entladene Knopfzelle wie in Versuch "CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen und unbenutzten Knopfzelle auf Zink-Silberoxid-Basis" beschrieben. Die beiden ineinander gestülpten Becher werden getrennt und die Membran wird entfernt. Die in der Batterie enthaltene Flüssigkeit wird mit Unitest-Papier auf ihren pH-Wert getestet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkoxid |
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CfL: Zerlegen von Silberoxid | Thermolytische Reduktion | Im Rggl. erhitzt man eine Spsp. Silberoxid über der Brennerflamme und prüft an der Reagenzglasmündung mit dem glimmenden Span auf Sauerstoff. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silber(I)-oxid |
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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) |
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CfL: Zink/Kupfer-Zelle mit Elektrolyt-Brücke | Verbindung zweier Halbzellen mithilfe einer getränkten Elektrolytbrücke | Die Bechergläser werden jeweils halb voll mit Kupfer(II)-sulfatlösung und Natriumsulfatlösung gefüllt. Das Kupferblech wird in das Becherglas mit der Kupfer(II)-sulfatlösung und das Zinkblech in die Natriumsulfatlösung gestellt. Beide Bechergläser werden dicht nebeneinander gestellt und die Bleche mit Hilfe des Kabelmaterials mit dem Voltmeter (ggf. dem Messmotor) verbunden. Anschließend wird ein etwa 10 cm langer, 2 cm breiter, trockener Filterpapierstreifen mit je einem Ende in die Bechergläser gehängt. Bevor beide Elektrolyte zu hoch gestiegen sind, wird auf die Mitte des trockenen Filterpapierstreifens tropfenweise Natriumchlorid-Lösung gegeben, bis diese beidseitig die Elektrolyte berührt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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CfL: Zink/Kupfer-Zelle mit Papier-Brücke | Verbindung zweier Halbzellen mithilfe einer Elektrolytbrücke | Zwei Bechergläser werden jeweils halb voll mit Kupfer(II)-sulfat-Lösung und Natriumsulfat-Lösung gefüllt. Das Kupferblech wird in das Becherglas mit der Kupfer(II)-sulfat-Lösung und das Zinkblech in die Natriumsulfat-Lösung gestellt. Beide Bechergläser werden dicht nebeneinander gestellt und die Bleche mit Hilfe des Kabelmaterials mit dem Voltmeter (ggf. dem Messmotor) verbunden. Anschließend wird ein etwa 10 cm langer, trockener Filterpapierstreifen mit je einem Ende in die beiden Bechergläser gehängt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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CfL: Zink/Kupfer-Zelle mit Trennwand | Anfertigen einer galvanischen Zelle mithilfe einer Kupfersulfatlösung und Trennwand | Aus einem Stück Pappe wird mit einer Schere ein Streifen ausgeschnitten, der genau hochkant, mittig in das 50-mL-Becherglas passt und dieses in zwei Räume teilt. Ist das zweigeteilte Becherglas fertig, werden gleichzeitig beide Hälften halb hoch gefüllt, eine mit Natriumsulfat-Lösung und die andere gleich hoch mit Kupfer(II)-sulfatlösung. In die Natriumsulfatlösung wird das Zinkblech und in die Kupfer(II)-sulfatlösung das Kupferblech gestellt. Beide Bleche werden mit Hilfe des Kabelmaterials mit einem Elektromotor verbunden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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CfL: Zink/Kupfer-Zelle ohne Trennwand | Anfertigen einer galvanischen Zelle mithilfe einer Kupfersulfatlösung | Das Becherglas wird halb voll mit Kupfer(II)-sulfatlösung gefüllt. Das Kupfer- und das Zinkblech werden, ohne sich zu berühren, in die Lösung gestellt und mit Hilfe des Kabelmaterials zuerst mit einem Voltmeter und anschließend mit einem Elektromotor verbunden. Die Elektroden und der Elektromotor werden beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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CfL: Zugabe einer weiteren Tablette Aludrox® | Aludrox als Hydroxid-Ionen-Quelle | In die Lösung aus Versuch "CfL: Wirkung von Aludrox® auf eine Säure" gibt man eine weitere gemörserte Tablette Aludrox® und beobachtet den pH-Wert. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: Zugabe von Säure zur Lösung aus dem Vorversuch | Aluminiumhydroxid puffert. | In die Lösung aus Versuch "CfL: Zugabe einer weiteren Tablette Aludrox®" gibt man 10 ml Salzsäure und beobachtet ca. 5 Minuten den pH-Wert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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CfL: Zünden des Gasbrenners mit einem glühenden Draht | Gasentzündung ohne offene Flamme | Vorbereitung: Man stellt sich eine Drahtwendel her, indem man den Metalldraht 8-10-mal um den dünnen Glasstab wickelt und ihn anschließend davon abzieht. Alternativ kann auch eine Kugelschreiberfeder an den Enden aufgebogen („begradigt“) werden. Durchführung: Man verbindet die Drahtwendel mit der Spannungsquelle. Nun entzündet man den Brenner und regelt einen äußerst schwachen Gasstrom ein. Anschließend wird der Brenner ausgepustet und unter der Drahtwendel so positioniert, dass sie sich im Gasstrom befindet. Die Spannung wird langsam erhöht, bis die Wendel zu glühen beginnt. Nach dem Zünden wird die Spannung herunter geregelt und die Wendel aus der Flamme entfernt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Methan (freies Gas) |
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CfL: Zünden eines Brenngas-Luft-Gemisches mit einer Heizwendel | Verlauf einer chemischen Reaktion in Abhängigkeit von Durchmischung und Volumenverhältnis Brenngas - Luft | Wie in Versuch "CfL: Zünden des Gasbrenners mit einem glühenden Draht" beschrieben, stellt man sich eine Drahtwendel her und verbindet die beiden Enden über Krokodilklemmen und Kabel mit der Spannungsquelle. Dann wird der 50-mL-Rundkolben in eine Stativklemme eingespannt. Bei der Verwendung von Erdgas muss die Öffnung nach unten zeigen, bei Campinggas nach oben. Nun stellt man in einem Kolbenprober ein Gasgemisch aus 12 mL Erdgas und 88 mL Luft her und bläst das Gemisch in den Rundkolben. Bei der Verwendung von Campinggas werden 8 mL Gas mit 92 mL Luft gemischt. Anschließend führt man die Heizwendel in den Rundkolben ein und regelt die Spannungsquelle hoch. Nach erneutem Spülen mit Luft kann ein Gemisch aus 50 mL Luft und 50 mL Gas hergestellt und eingesetzt werden. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Methan (freies Gas), n-Butan, Propan |
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CfL: „Alltagsmetalle“ untersuchen (verändert nach [Felber 1999]) | Aufstellen einer Spannungsreihe mit verschiedenen Habzellen | Für jede zu untersuchende Halbzelle wird ein Becherglas zu ca. 2/3 mit Natriumchlorid-Lösung gefüllt. Das jeweilige Metall wird über eine Klemme mit einem Kabel verbunden und in die Lösung getaucht, dabei muss die Klemme außerhalb der Lösung verbleiben. Nun schließt man zwei der Halbzellen mit Hilfe der Kabel an ein Voltmeter an und verbindet die beiden Halbzellen untereinander mit einem Natriumchlorid-Lösung getränkten Filterpapier. Anschließend ersetzt man das Voltmeter durch einen Messmotor. Analog verfährt man mit den weiteren Halbzellen, die beliebig kombiniert werden können. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: „Auflösen“ von Aludrox® in Wasser | Verhalten von Aluminiumhydroxid in Wasser | In das Becherglas gibt man 50 ml destilliertes Wasser und den Rührfisch, taucht ein Thermometer und die Elektrode eines geeichten pH-Meters ein und temperiert die Lösung unter Rühren auf etwa 40°C. Dann fügt man eine gemörserte Tablette Aludrox® hinzu und beobachtet den pH-Wert etwa 10 Minuten. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: „Brennender Schaum“ | Freisetzung von Sauerstoff aus Oxi-Reiniger-Schaum | Auf der Heizplatte werden ca. 150 mL Leitungswasser unter Rühren auf 70-80 °C erhitzt. Ist die Temperatur erreicht, gibt man 4 g des Oxi-Reinigers ins Wasser und wartet, bis eine deutliche Schaumbildung einsetzt. Bei geringer Schaumbildung oder sehr feinporigem Schaum kann zusätzlich 1 Tropfen des verdünnten Spülmittels dazugegeben werden. In den gröberen Schaum (der nach spätestens 1 min vorhanden ist) hält man nun einen glimmenden Span oder andere glimmende Materialien wie z.B. Papier. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid) |
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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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CfL: „Eindampfen“ von Essig | Essigsäure als flüssiger Stoff bei Raumtemperatur | Einige Milliliter Essig oder Essigessenz werden in dem Becherglas mit Hilfe der Heizplatte vorsichtig bis zum Sieden erhitzt. Zwischendurch hält man immer wieder ein Uhrglas über das Becherglas, lässt daran etwas Destillat kondensieren und prüft dessen pH-Wert mit einem Indikatorpapier. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: „Eindampfen“ von Kohlensäure | pH-Wert-Veränderung beim Erhitzen von Mineralwasser | In den Rundkolben gibt man etwa 300 mL Mineralwasser und einige Siedesteine, fügt einige Tropfen Universalindikator hinzu, verschließt mit dem durchbohrten Stopfen und schließt über das Schlauchstück einen Kolbenprober an. Dann erhitzt man das Mineralwasser vorsichtig mit einem Brenner. Dabei wird der Stempel des Kolbenprobers gedreht, um ein „Hängenbleiben“ zu vermeiden. Wenn der erste Kolbenprober mit 100 mL Gas gefüllt ist, wechselt man ihn gegen den zweiten aus und versucht, weitere 100 mL Gas aufzufangen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol) |
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