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Experimente der Kategorie "Elektrochemie"

	Name	Kurzbeschreibung	Beschreibung	Typ	Gefahrstoffe
	Zink-Luft-Batterie	Eine Zink/Kohle-Zelle erzeugt Strom.	Ein Zink- und ein Kohlestab tauchen in halbkonzentrierte Kalilauge. Die Spannung zwischen den Polen wird gemessen.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kalilauge (konz. w=____% (5-25%))
	Oxidation von Zink mit Kupferkontakt	Wasserstofffreisetzung bei der Zinkoxidation in Schwefelsäure	Ein Zink- und ein Kupferstab werden zunächst ohne Berührung in ein Gefäß mit Schwefelsäure gestellt. Die zu beobachtende Wasserstoffentwicklung am Zink wird stärker und verlagert sich auf den Kupferstab, wenn dieser das Zink berührt.	Lehrer-/ Schülerversuch	Schwefelsäure (konz. w: >15%), Wasserstoff (freies Gas)
	Starke, schwache und Nicht-Elektrolyte	Stromstärkemessung mit der Addestation	Eine 1-molare Aluminiumchlorid-Lösung wird im Glasbecher bereit gestellt und die Messanordnung mit den Kupferelektroden gemäß Anleitung zusammengebaut. Man schließt den Stromstärkesensor an den PC an, schaltet das Oszilloskop ein und misst die Stromstärke. In gleicher Weise verfährt man mit den anderen Lösungen.	Lehrer-/ Schülerversuch	Aluminiumchlorid-Hexahydrat, Calciumchlorid-Hexahydrat, Ethanol (absolut), Citronensäure-Monohydrat
	CfL: Die Kartoffel als elektrischer Leiter	Stromleitung durch Ionenverschiebung in einer Kartoffel	Eine Batterie, eine LED und zwei Nägel werden mit Kabeln zu einem Stromkreis verbunden. Beide Stahlnägel werden miteinander in Kontakt gebracht, um den Stromkreis und die LED zu testen. Anschließend werden beide Nägel im Abstand von maximal 5 mm in die Kartoffel gesteckt.	Lehrer-/ Schülerversuch
	Getränkedosen-Batterie / CD-ROM-Batterie	Aluminium-Luft-Zelle	Eine Getränkedose wird auf 2/3 ihrer Höhe mit der Schere gekürzt. Man schmirgelt die Innenseite und den Ansatz für die Krokodilklemme auf der Außenseite mit Schleifpapier an. Die Dose wird mit Kochsalz-Lösung, der etwas Phenolphthalein-Lösung beigegeben wurde, gefüllt. Mittels Stativ wird eine Graphitelektrode in die Lösung getaucht, ohne das Dosenmetall zu berühren. Über diesen Graphitstab und eine Krokodilklemme, die auf dem Dosenrand steckt, wird der Strom zum Betreiben eines Solarmotors abgenommen. Alternativ kann man eine CD-ROM, die zuvor durch die Lehrkraft durch Baden in halbkonz. Salpetersäure entlackt wurde, als Aluminium-Elektrode einsetzen. Sie wird zusammen mit der Graphitelektrode in ein passendes Glas gestellt.	Lehrer-/ Schülerversuch	Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%))
	Galvanische Elemente	Spannungsmessungen mit der Addestation	Eine Kupfer- und eine Zink-Elektrode werden gemäß Anleitung in eine Glasbecher mit verd. Schwefelsäure eingetaucht. Man baut die Messvorrichtung wie beschrieben zusammen und schließt den Spannungssensor an den PC an. Man misst die Spannung. In gleicher Weise werden die anderen angegebenen Kombinationen der Elektroden durchgemessen.	Lehrer-/ Schülerversuch	Schwefelsäure (Maßlösung c= 0,5 mol/L)
	Magnesium-Iod-Batterie // Zink-Iod-Batterie	Elektrochemische Prozesse im Minimaßstab	Eine Magnesium-Metallspitzer wird von der Stahlklinge befreit, alternativ ein kleines Stück Zinkblech wird wie beschrieben mit einer Krokodilklemme gehalten, die über ein Kabel mit einem Propellermotor verbunden ist. Man tränkt ein Filterpapierstück mit Konz. Kaliumnitrat-Lösung und legt es auf eine freie Stelle des Metalls. Nun zerdrückt man einen größeren Iodkristall auf dem Papier und drückt den Stecker des zweiten Kabels vom Motor direkt auf das Iod.	Lehrer-/ Schülerversuch	Iod
	Zinkbaum in der Petrischale	Elektrochemische Metallabscheidung	Eine Petrischale wird mit Zinkiodid-Lösung gefüllt. Zwei Büroklammern werden wie beschrieben aufgebogen und als Elektroden links und rechts in die Lösung gebracht, wobei deren zwei Enden gemäß Anleitung und Skizze mit einer 4,5V-Fachbatterie verbunden werden.	Lehrer-/ Schülerversuch	Zinkiodid, Iod
	Leclanché im Teelichtbecher	Ein galvanisches Aluminium-Braunstein-Element	Einem Gemisch von Ammoniumchlorid und Braunstein (2 : 1) setzt man etwas Stärke und Graphitpulver zu. Man rührt daraus unter Zusatz von wenig Wasser einen zähen Brei. Ein Teelichtbecher wird innen mit feuchtem Filterpapier ausgekleidet. Dann füllt man den Brei ein und steckt einen Graphitstab hinein. Die elektrische Spannung zwischen Graphitstab und Aluminiumbecher wird gemessen und evtl. genutzt (Motoranteib).	Lehrer-/ Schülerversuch	Ammoniumchlorid, Mangan(IV)-oxid
	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
	Spannungsreihe der Nichtmetalle	Redoxpotential-Messung mit Bromid und Iodid	Gemäß angegebenem Schema befüllt man drei Vertiefungen einer Zellkulturplatte mit Kaliumiodid-Lösung, mit Kaliumchlorid-Lösung und mit Bromwasser. Ein Dochtstück oder Filterpapierstreifen wird als Salzbrücke zwischen den Mulden eingelegt. Mittels Bleistiftminen als Grafitelektroden misst man mit einem Digitalmultimeter die Spannung zwischen der Brom- und der Iod-Halbzelle.	Lehrer-/ Schülerversuch	Bromwasser (verd. (w: 1-5%))
	Goldfarbenes LiC6	Intercalation von Lithium- Ionen in Graphit	Gemäß Anleitung bereitet man eine 1-molare Elektrolyt-Lösung, indem Lithiumperchlorat zu 100 mL eines gleichteiligen Gemisches aus Ethylencarbonat und Dimethylcarbonat gegeben wird. In heißem Wasser wird wie beschrieben das Ethylencarbonat zuvor aufgeschmolzen. Man gibt den Elektrolyten in das vorgesehene Reaktionsgefäß, bringt die beiden Graphitelektroden ein und überschichtet die Flüssigkeit mit etwas Paraffin. Dann wird 6min lang bei 4,8V Spannung elektrolysiert. Über einen Motor o. ä. wird der geladenen Akkumulator danach wieder entladen.	Lehrer-/ Schülerversuch	Dimethylcarbonat, Lithiumperchlorat, Ethylencarbonat
	Ionenwanderung im Doppel-U-Rohr	Permangant- und Kupfertetrammin-Ionen im elektrischen Spannungsfeld	Gemäß Anleitung befüllt man die äußeren Schenkel des Doppel-U-Rohres mit einer ammoniakalischen Ammoniumsulfat-Kochsalz-Lösung bzw. mit einer Ammoniumsulfat-Kochsalz-Lösung ohne Ammoniak-Zusatz. Die beiden farbigen Salzlösungen werden bereitet, zusammengegeben und wie beschrieben in den mittleren U-Rohrschenkel gefüllt. Man legt für mind. 20 min an die zwei Platinelektroden des Aufbaus eine 25-40V-Gleichspannung an.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kaliumpermanganat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%))
	Spannungsreihe der Metalle	Arbeit auf der Zellkulturplatte	Gemäß Anleitung befüllt man fünf Kammern der Platte jeweils mit einer der metallsalz-Lösungen, die sechste in der Mitte mit Kaliumnitrat-Lösung. Durch Einlegen der Metallstreifen in die jeweilige Salzlösung bereitet man die Halbzellen vor. Von jeder Halbzelle führt ein mit Kaliumnitrat-Lösung getränktes Kerzendochtstück in die zentrale Kaliumnitrat-Mulde. Nun misst man mit einem Digitalmultimeter wie beschrieben die zwischen den fünf Halbzellen anliegenden Spannungen.	Lehrer-/ Schülerversuch	Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%))
	Ionenwanderung in der Petrischale	Kupfer- und Permanganat-Ionen in Gelschicht	Gemäß Anleitung bereitet man aus Agar-Agar, Kaliumnitrat und Wasser ein Gel, das in eine Petrischale gegossen wird. Wie beschrieben werden zwei Löcher in die Gelschicht gestanzt und an beiden Seiten der Schale zwei gelfreie Streifen. In diese gießt man etwas Kaliumnitrat-Lösung und legt jeweils eine Graphitelektrode hinein. In die beiden Löcher in der Mitte wird etwas Kupfersulfat-Lösung bzw. etwas Kaliumpermanganat-Lösung hineingetropft. Dann legt man eine 25V- -Gleichspannung an die beiden Elektroden und projeziert den Ablauf des Experiments mittels OHP.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kaliumpermanganat-Lösung 0,1N (Maßlösung, c=0,1N), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%))
	Galvanische Zink-Braunstein-Zelle	Realversuch und Computersimulation	Gemäß Anleitung mischt man eine Paste aus Graphitpulver, Mangan(IV)-oxid und Ammoniumchlorid-Lösung an, gibt sie in einen Teefilterbeutel und steckt eine Graphitelektrode hinein. Man stellt diese Paste zusammen mit einem länglichen Zinkblech in ein Becherglas und füllt mit Ammoniumchlorid-Lösung auf. Zusammen mit einem Lämpchen wird der Ansatz in einen Stromkreis verschaltet. Parallel zum Experiment nutzt man eine FLASH-animierte PC-Simulation der elektrochemischen Reaktion auf Teilchenebene.	Lehrer-/ Schülerversuch	Mangan(IV)-oxid, Ammoniumchlorid
	Solarbetriebene Elektrolyse von Natriumsulfat	Im Konzentrationsgefälle steckt Energie.	Gemäß Anleitung stellt man eine Natriumsulfat-Lösung her und versetzt sie mit etwas Universalindikator. Man gibt die Lösung in ein U-Rohr und elektrolysiert unter Verwendung eines Solarpanels mittels Platinelektroden 10 min lang. Dann tauscht man das Panel gegen ein Spannungsmessgerät aus.	Lehrer-/ Schülerversuch	Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)
	Redoxreaktion (Verkupfern eines Eisennagels)	Realversuch und Computersimulation	Gemäß Anleitung stellt man einen Eisennagel in ein Becherglas, das mit Kupfer(II)-sulfat-Lösung gefüllt ist und beobachtet die Reaktion. Parallel zum Experiment nutzt man eine FLASH-animierte PC-Simulation der elektrochemischen Reaktion auf Teilchenebene.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%))
	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%))
	Gasfreisetzung bei der Kolbe- Elektrolyse	Nachweis von Wasserstoff und von Kohlenstoffdioxid	Gemäß Anleitung und Schemazeichnung wird die Elektrolyse-Apparatur mit den zwei Auffangbehältern zusammengebaut. Man befüllt das Elektrolysegefäß mit der 3-molaren Kaliumvalerat-Lösung und elektrolysiert bei 10 V - Gleichspannung. Das entstehende Kohlenstoffdioxid wir in einem der beiden seitlichen Gefäße, das mit Kalkwasserbefüllt ist, aufgefangen. In dem Gefäß auf der anderen Seite sammelt man den entstehenden Wasserstoff pneumatisch. Man macht dann damit die Knallgasprobe.	Lehrer-/ Schülerversuch	Valeriansäure, Kaliumcarbonat, Wasserstoff (freies Gas)

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