Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Korrosion am Zinkstab | Reaktion in salzsaurer Lösung | Vorbereitend verdünnt man Salzsäure mit viel Wasser auf einen pH-Wert 2-3. Entweder in einer Küvette für den Diaprojektor oder in einer Petrischale für die OHP-Präsentation bringt man einen Zinkstab in die stark verdünnte Salzsäure. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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Konzentrationszelle | Elektrochemische Vorgänge in Kupfersalz-Lösungen | A Man füllt eine zweigeteilte Petrischale (alternativ: U-Rohr mit Diaphragma) mit Kupfer(II)-sulfat-Lösung gleicher Konzentration. Ein mit Kaliumnitrat-Lösung getränkter Filterpapierstreifen oder Kerzendocht dient als Salzbrücke. Ein Spannungsmessgerät wird an zwei Kupferdrahtstücke angeschlossen, die jeweils in eine gefüllte Kammer des Gefäßes eintauchen. Nun setzt man der einen Kammer etwas Ammoniak-Lösung (alternativ: etwas Natronlauge) zu. B In einer zweigeteilten Petrischale befüllt man eine Kammer mit einer 1-molaren Kupfer(II)-sulfat-Lösung, die andere Kammer mit stark verdünnter Lösung. Wie oben beschrieben misst man die Spannung zwischen beiden Halbzellen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Natronlauge (w=____% (>5%)), Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)) |
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Konzentrationszelle | Elektrochemische Prozesse mit Silbernitrat-Lösung | Vorbereitend stellt man eine 1-molare Silbernitrat-Lösung und durch entsprechende Verdünnung eine 0,1-molare, eine 0,01-molare und eine 0,001-molare Silbernitrat-Lösung her. Gemäß angegebenem Schema befüllt man vier Mulden einer Zellkulturplatte und stellt jeweils einen Streifen Silberblech hinein. Über Filterpapierstreifen bzw. Kerzendochtstücke, die mit Kaliumnitrat-Lösung getränkt sind bildet man wie beschrieben die Salzbrücken. Nun misst man die auftretenden Spannungen zwischen den jeweiligen Donator- und Akzeptor-Halbzellen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat |
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Konzentrationsniederschlag | Schnelle Kristallisation bei Natriumchlorid | Reagenzglasversuch: Man bereitet eine gesättigte Kochsalzlösung. Zu dieser Lösung wird konz. Salzsäure hinzugetropft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (konz. (w: >25%)) |
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Konzentrationselemente III | Potentialgefälle bei Kupfer-Halbzellen unterschiedlicher Kupferionen-Konzentration | Vorbereitend werden in Bechergläsern durch Lösen eine 0,1-molare und durch Verdünnen eine 0,01-molare, eine 0,001-molare und eine 0,0001-molare Kupfer(II)-sulfat-Lösung bereit gestellt. Jeweils mit Kupferelektroden bestückt, werden die Bechergläser mit dem 0,1-molaren Ansatz als galvanische Zellen kombiniert, wobei ein mit Kaliumnitrat-Lösung getränkter Filterpapierstreifen als Stromschlüssel dient. Man misst jeweils die Leerlaufspannung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kaliumnitrat |
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Konzentrationselemente II | Potentialgefälle zwischen Silbernitrat-Lösungen unterschiedlicher Konzentration | Vorbereitend werden in Bechergläsern durch Lösen eine 0,1-molare und durch Verdünnen eine 0,01-molare, eine 0,001-molare und eine 0,0001-molare Silbernitrat-Lösung bereit gestellt. Jeweils mit Silberelektroden bestückt, werden die Bechergläser mit dem 0,1-molaren Ansatz als galvanische Zellen kombiniert, wobei ein mit Kaliumnitrat-Lösung getränkter Filterpapierstreifen als Stromschlüssel dient. Man misst jeweils die Leerlaufspannung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat, Kaliumnitrat |
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Konzentrationselemente I | Potentialgefälle zwischen Kupfer(II)-sulfat-Lösungen unterschiedlicher Konzentration | Vorbereitend werden eine 1-molare sowie eine stark verdünnte Kupfer(II)-sulfat-Lösung. Mit gesättigter Kaliumnitrat-Lösung wird ein Filterpapierstreifen getränkt. Variante A: Gemäß Anleitung werden zwei Bechergläser mit den Kupferionen-Lösungen befüllt und mit Kupfer-Elektroden ausgestattet. Nach der Verbindung der beiden Gläser mit dem Filterpapierstreifen als Stromschlüssel misst man die Leerlaufspannung der galvanischen Zelle. Variante B: Man stellt aus 1-molarer Kupfer(II)-sulfat-Lösung und Kupferelektroden zwei gleiche Halbzellen zusammen, verbindet sie mit Stromschlüssel und legt das Spannungsmessgerät an. Dann wird Ammoniak-Lösung (alternativ Natronlauge) hinzu pipettiert. als | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)), Natronlauge (w=____% (>5%)), Kaliumnitrat |
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Konzentrationsabhängigkeit von Redoxpotenzialen | Messung des elektrochmischen Potentials einer Kupfer-Halbzelle bei Ammoniakzugabe | Zwei Bechergläser werden mit 1-molarer Kupfer(II)-sulfat-Lösung bzw. mit 1-molarer Salzsäure befüllt. Eine Cu-Elektrode taucht in die Kupfersalz-Lösung, eine Normal-Wasserstoffelektrode (HYDROFLEX [TM]) taucht in die Salzsäure. Die Bechergläser sind mit einem Stromschlüssel (Kaliumnitrat-Lösung) verbunden, die Elektroden über ein Spannungsmessgerät. Während der Messung wird dem Becherglas mit der Kupfersalz-Lösung konz. Ammoniak-Lösung zugetropft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)) |
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Konzentration von Säuren / Laugen und pH-Wert | pH-Wert-Messungen bei Salzsäure und Natronlauge in einer Verdünnungsreihe | Aus 1-M-Salzsäure und 1-M-Natronlauge werden in Schnappdeckelgläschen jeweils Verdünnungen 1:10 und 1:100 vorbereitet. Man misst und vergleicht den pH-Wert in den 6 Probengläschen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Konzentration und Leitfähigkeit | Aufnahme einer Messreihe mit Natriumchlorid-Lösungen | Gemäß Anleitungen wird ein Leitfähigkeits-Sensor in eine Messvorrichtung mit PC-Anschluss eingebaut. Man gibt in 10 aufeinander folgenden Ansätzen eine steigende Zahl von Tropfen einer Natriumchlorid-Lösung jeweils zur vorgelegten Portion Aqua dest. und misst die Leitfähigkeit. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Konz. Schwefelsäure als Oxidationsmittel | Reaktion mit metallischem Kupfer | Reagenzglasversuch: Kupferspäne werden mit konz. Schwefelsäure übergossen. Unter Freisetzung von Schwefeldioxid entsteht ein Niederschlag von Kupferoxid. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Schweflige Säure (0,5 - 5% Schwefeldioxid), Schwefeldioxid (freies Gas) |
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Kontaktverfahren zur Schwefelsäureproduktion (Modell) | Katalytische Oxidation von Schwefeldioxid | Ein längeres Verbrennungsrohr wird auf der einen Seite mit mehreren Spatelportionen Pyrit/ Eisensulfid belegt. Die andere Seite erhält den di-Vanadiumpentoxid-Katalysator (BASF 04-110) zwischen zwei Büscheln Glaswolle. Auf dieser Seite wird das Reaktionsprodukt über Stopfen und Glasrohr ausgeleitet, nacheinander durch zwei Waschflaschen geführt und an den Sog der Wasserstrahlpumpe angeschlossen. Die erste WF enthält Lackmus-Lösung, die zweite verd. Schwefelsäure. Dann wird mit dem Brenner das Pyrit kräftig erhitzt (geröstet) und etwas später auch der Katalysator. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefeldioxid (freies Gas), di-Vanadium(V)-oxid, Schwefelsäure (konz. w: >15%) |
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Kontaktkorrosion mit Eisen und Kupfer | Eisen korrodiert bei Feuchtigkeit in Berührung mit Kupfer. | Ein Eisenblech- und ein Kupferblechstück berühren sich in einer Schale mit etwas Wasser. Eisen(II)-Ionen werden mit rotem Blutlaugensalz, die entstehenden Hydroxidionen mit Phenolphthalein nachgewiesen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Kontaktkorrosion Kupfer-Zink | Redoxprozesse in saurer Lösung | Vorbereitend verdünnt man Salzsäure mit viel Wasser auf einen pH-Wert 2-3. Entweder in einer Küvette (Diaprojektor) oder in einer Petrischale (OHP) bringt man in der stark verdünnten Säure einen Kupferstab in Kontakt mit einem Zinkstab. Alternativ verbindet man mittels Kabel und Klemmen die beiden Metallstäbe außerhalb des Gefäßes. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Wasserstoff (freies Gas) |
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Konservierung von Lebensmittel | Schimmelverhinderung bei Weißbrot | Gemäß Anleitung schneidet man dünne Weißbrotscheiben, durchfeuchtet sie stark mit Wasser, legt sie in Petrischalen und lässt sie 24h an der Luft inkubieren. Anschließend verteilt man auf den Scheiben wie beschrieben die Substanzen für die Konservierungsprobe. Nur die erste Scheibe lässt man weiter offen an der Luft trocknen, die zweite wird feucht gehalten und wie die übrigen mit einem Deckel verschlossen. Man beurteilt die Ansätze nach 5-7 Tagen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt), Benzoesäure, Milchsäure (ca. 90 %ig) |
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Konkurrenz für Archimedes | Nachweis echten Goldes auf Schmuck, Münzen etc. | Man reinigt die zu untersuchende Probe mit Wasser und Spülmittel und trocknet sie. Dann wird mit einem Q-Tip etwas Silbernitrat-Lösung aufgetragen. Nur auf Gold bildet sich elementares graues Silber. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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Komplexierungseigenschaften von Chitosan | Bindung von Kupferionen, Eignung von Chitosan zur Schwermetallentfernung | Gemäß Anleitung wird eine Chromatographiesäule mit Chitosanflocken und Wasser befüllt. Nach dem Ablaufen des nach dem Quellen überschüssigen Wassers gibt man die Portion Kupfer(II)-Lösung wie angegeben auf, fängt das tropfende Eluat auf und spült mit Wasser nach. Mittels Schwefelsäure werden die Kupferionen danach aus der Säule ausgewaschen. Zur Bestimmung des Restkupfergehaltes im Eluat bereitet man die Probe gemäß Anleitung durch Zugabe von Natriumacetat-Lösung als Puffer und Chromazurol-Lösung als Indikator auf und titriert mit EDTA-Lösung bis zum Farbumschlag. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Schwefelsäure (konz. w: >15%), Chromazurol S |
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Komplexbildungen mit Kupfer- und Aluminiumionen | Kupfertetrammin- und Tetrahydroxoaluminat-Komplex | A Zu einer Kupfersulfat oder Kupfer(II)-hydroxid-Lösung wird unter Rühren Ammoniak-Lösung im Überschuss hinzugetropft. B Eine Aliminiumsulfat-Lösung wird tropfenweise mit einem Überschuss an verd. Natronlauge versetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-hydroxidcarbonat, Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)), Aluminiumsulfat-Hexadecahydrat, Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)) |
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Komplexbildung löst Niederschlag. | Ammoniak reagiert mit Silbernitrat. | Reagenzglasversuch: Eine kleine Portion Silbernitratlösung wird in kleinen Schritten mit Ammoniak-Lösung versetzt. Der zuerst auftretende Niederschlag von Silberoxid löst sich wieder auf. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)) |
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Kombinierte Redoxreaktionen | Reduktion von Permanganat-Ionen und von Brom zu Bromid | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. In einem Becherglas löst man wie angegeben Kaliumpermanganat und Kaliumbromid und fügt unter Rühren die Natriumalginat-Lösung hinzu. Zur Herstellung der violetten Alginat-Bällchen tropft man langsam die Calciumchlorid-Lösung zur Mischung. Die Bällchen werden mittels feinem Sieb getrennt und mit Wasser gewaschen. In einem kleinen Glas überschichtet man sie wie beschrieben mit einer schwefelsauren Natriumsulfit-Lösung. Der Reaktionsablauf wird auf einer Leuchtplatte visualisiert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat, Calciumchlorid-Dihydrat, Natriumsulfit-Heptahydrat, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Kaliumbromid |
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