Experimente der Kategorie "Gebrauchsmetalle"

NameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
Kupfer und Gold aus Elektronikschrott Rückgewinnung wertvoller Metalle Gemäß Anleitung wird der Elektronikschrott zerkleinert und nach dem Einwiegen in einem Becherglas mit Wasserstoffperoxid-Lösung und Salzsäure übergossen. Man lässt einen Tag lang einwirken. Durch Zugabe von Natriumcarbonat wird bis zur ausbleibenden Gasentwicklung neutralisiert. Man entnimmt die ungelösten Elektronikschrott-Stückchen mittels Pinzette und filtriert die Lösung mit den feinen suspendierten Goldpartikeln. Durch Eintauchen von etwas Eisenwolle in das Filtrat wird das metallische Kupfer gewonnen. Eventuelle Reste festen Eisens werden mittels Salzsäure gelöst. Das zementierte Kupfer wird gewaschen, getrocknet. Lehrer-/ Schülerversuch Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Salzsäure (konz. (w: >25%)), Natriumcarbonat-Decahydrat
Kupfer in Mineralien, Münzen und Lebensmitteln Quantitativer Nachweis mit Teststäbchen Die Messzone der handelsüblichen Kupfer-Teststäbchen werden mit dest. Wasser befeuchtet und für ca. 20 sec auf das zu prüfende Material gedrückt. Dann macht man einen Farbvergleich mit der Farbskala auf der Verpackung. Lehrer-/ Schülerversuch
Kupfer aus Malachit Herstellung und anschl. Reduktion von Kupfer(II)-oxid Gemäß Anleitung gibt man Malachitbröckchen (alternativ: Kupfer(II)-hydroxidcarbonat) in eine Rggl. und erhitzt über der Brennerflamme bis die Umfärbung von grün nach schwarz vollständig ist. Man gibt gemäß Anleitung Holzkohlepulver hinzu, rührt gut um und erhitzt erneut bis zum Glühen. Die el. Leitfähigkeit der entstandenen rötlichen Bröckchen (alternativ: des rötlichen Pulvers) wir geprüft. Lehrer-/ Schülerversuch Kupfer(II)-hydroxidcarbonat, Kupfer(II)-oxid (Pulver)
Künstlicher Malachit Bildung einer Patiana von basischem Kupfercarbonat Kupfer(II)-oxid wandelt sich unter Einwirkung von Wasser und Kohlendioxid zu Malachit um. Lehrer-/ Schülerversuch Kupfer(II)-oxid (Pulver)
Korrosion von Magnesium Petrischalenexperimente mit Bleistiftspitzern Man füllt vier Petrischalen mit 1) Kaliumnitrat-Lösung 2) Kochsalzlösung 3) und 4) mit dest. Wasser. Alle vier Schalen fügt man einige Tropfen Phenolphthalein-Lösung zu. In die Schalen 1), 2) und 3) legt man einen Bleistiftspitzer aus Magnesium ohne Stahlklinge, in Schale 4) einen kompletten Spitzer mit Stahlklinge. Lehrer-/ Schülerversuch Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Ammoniumchlorid
Korrosion im Wassertropfen Nachweis der Hydroxidionen-Bildung Man stellt eine wässrige Lösung von Kochsalz, etwas rotem Blutlaugensalz und einigen Tropfen Phenolphthalein-Lösung her. Auf ein blankes Stahlblech setzt man davon einen 1-cm-großen Tropfen. Zum Vergleich setzt man einen zweiten Tropfen daneben, der aus eine Kochsalzlösung mit einigen Tropfen Phenolphthalein-Lösung besteht. Lehrer-/ Schülerversuch Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig)
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)
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)
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)
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%))
Kohlenstoff im Stahl Nachweis von Kohlenstoff Einige Stahl-Späne werden im Rggl. mit 5ml Salzsäure übergossen. Man erhitzt über der Brennerflamme bis zur vollständigen Zersetzung der Späne. Dann füllt man mit etwas dest. Wasser auf und filtriert. Der Filterrückstand wird mit etwas Wasser gewaschen und betrachtet. Lehrer-/ Schülerversuch Salzsäure (w=____% (10-25%)), Eisen(II)-chlorid-Tetrahydrat
Kathodischer Korrosionsschutz Sauerstoffkorrosion und ihre Verhinderung in der Projektion Wasser wird wie beschrieben mit Kochsalz und etwas rotem Blutlaugensalz versetzt und in eine Küvette für die Projektion mittels Diaprojektor oder OHP gefüllt. Man sättigt die Lösung mit Sauerstoff durch Besprudeln aus der Gasdruckflasche. A Man stellt einen Eisennagel hinein. B Man stellt einen Eisennagel und einen Zinkstab hinein, die außerhalb des Gefäßes mittels Kabel und Klemmen leitend verbunden werden. C Der Nagel in der Lösung wird mit dem Minuspol und ein Platindraht, der in die Lösung taucht, mit dem Pluspol einer Spannungsquelle (3-9 V) verbunden. Das Geschehen wird jeweils mit Lichtquelle (s.o.) projeziert. Lehrer-/ Schülerversuch Sauerstoff (Druckgas)
Grünspanbildung Essigsäure - Kupfer - Reaktion Gemäß Anleitung legt man in zwei Bechergläsern halbkonzentriete Essigsäure vor. Ein zugeschnittenes Kupferblech wird sofort in die Lösung gestellt, ein zweites zunächst in der Brennerflamme kräftig durchgeglüht und anschließend in die zweite Lösung gestellt. Man lässt die Ansätze an einem gut belüfteten Ort zwei Wochen lang stehen. Lehrer-/ Schülerversuch Essigsäure (w=____% (25-90%)), Kupfer(II)-acetat-Monohydrat
Gewinnung von Zinkoxid Verbrennung von Zinkwolle Zinkwolle wird an der Luft verbrannt. Das entstehende Zinkoxid wird in einer Schale aufgefangen. Lehrer-/ Schülerversuch Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Zinkoxid
Gewinnung von Goldsäure Aufbereitung von abgelösten Goldpartikeln aus Elektronikschrott Der bei der Aufbereitung von Platinenschrott gewonnene Filterrückstand wird gemäß Anleitung im Abzug mittels Pinzette und wenig demin. Wasser in ein Becherglas überführt. Man übergießt mit konz. Salzsäure und konz. Salpetersäure und löst das Gold auf diese Weise auf. Nach weiterer Filtration dampft man das Filtrat im Abzug vorsichtig ein und gewinnt Tetrachloridogold(III)-säure als festen Rückstand. Lehrer-/ Schülerversuch Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Salzsäure (rauchend (w= 37%)), Tetrachloridogold(III)-säure-Hydrat
Gewinnung von Garkupfer aus Elektroschrott (Hochofen-Modellversuch) Oxi-Reiniger (Percarbonat) als Sauerstoffquelle Das Rggl. wird gemäß Anleitung befüllt und an einem Stativ befestigt. Mit einem Gasbrenner erhitzt man das Aktivkohle-Elektroschrott-Gemenge, bis das Glas leicht zu glühen beginnt. Mit einem zweiten Brenner erhitzt man den Oxi-Reiniger, wobei das Kohle-Schrott-Gemisch weiter erwärmt wird. Sobald Gase aus dem Rggl. strömen, wird versucht, diese zu entzünden. Wenn die Reaktion beendet ist, lässt man die Apparatur abkühlen. Lehrerversuch Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid), Kohlenstoffmonoxid (freies Gas)
Galvanisieren Verkupfern eines Metallgegenstandes Der Stromkreis wird aus den Geräten und Kabeln gemäß Anleitung zusammen gebaut. In das Becherglas pipettiert man etwas verd. Schwefelsäure und befüllt danach mit der Kupfer(II)-sulfat-Lösung. Als Elektroden werden der Metallgegenstand und die Kupferelektrode eingebaut. Man elektrolysiert 2min lang bei 6V Gleichspannung. Der verkupferte Gegenstand wird mit dest. Wasser abgespült und mit Papiertüchern getrocknet. Lehrer-/ Schülerversuch Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%))
Galvanisieren Ein Eisenblech elektrolytisch verkupfern Vorbereitend werden die Elektrodenflächen abgeschmirgelt, mit einem benzingetränkten Wattebausch entfettet. Die Eisenplatte wird in einer Petrischale mit Salzsäure wie angegeben oberflächlich angeätzt. Das Galvanisierbad wird gemäß Anleitung aus entionisiertem Wasser, Kupfer(II)-sulfat und Schwefelsäure vorbereitet und in den Glastrog gegeben. Nach dem Einsetzen der beiden Elektroden und Einbindung in den Stromkreis galvanisiert man 5-8min lang bei einer Gleichspannung von 3V und 0,3A Stromstärke. Nach Ende der Einwirkung nimmt man die verkupferte Platte heraus, spült sie wie angegeben ab und poliert sie. Lehrer-/ Schülerversuch Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Benzin (Sdb.: 80-100 °C, Benzolgehalt < 0,1%), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%))
Funkenregen Pyromorphes Eisen aus Eisen(II)-oxalat Reagenzglasversuch: Eine gute Spatelportion Eisen(II)-oxalat wird bis zur Schwarzfärbung erhitzt. Das noch heiße pyromorphe Eisen lässt man im abgedunkelten Raum aus eine feuerfeste Unterlage herabrieseln. Lehrerversuch Eisen(II)-oxalat-Dihydrat, Eisen (Pulver)
Feuerverzinken eines Eisennagels Herstellung eines Zinküberzugs auf Eisen Durch Eintauchen in geschmolzenes Zink bekommt ein Eisennagel einen Zinküberzug als Korrosionsschutz. Lehrer-/ Schülerversuch

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