Experimente der Sammlung "Chemie fürs Leben (Chemiedidaktik Rostock)"

AusgabeNameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
(E) KOC CfL: Explosion eines Wasserstoff-Luft-Gemisches Explosive Wirkung eines Brennstoff-Luft-Gemisches In das Plexiglasrohr, welches senkrecht mit der Öffnung nach unten und in einer Höhe von etwa 30 cm eingespannt ist, werden ca. 20 Volumenprozent Wasserstoff mit Hilfe des Kolbenprobers eingeleitet (2 x 100 mL). Das Rohr wird verschlossen. Dann wird der Piezo-Zünder betätigt. Lehrerversuch Wasserstoff (Druckgas)
(E) KOC CfL: Knallgasprobe Risikoarme Vorgehensweise bei der Knallgasprobe Zunächst füllt man ein Reagenzglas pneumatisch vollständig mit Wasserstoff, verschließt es mit einem Stopfen oder dem Daumen und hält es mit der Öffnung schräg nach unten kurz an die Brennerflamme. Nun entfernt man den Daumen oder den Stopfen. Nach der Zündung verbrennt der Wasserstoff langsam mit blass-blauer Flamme. Anschließend füllt man ein weiteres Reagenzglas zur Hälfte mit Wasser, leitet dann pneumatisch Wasserstoff ein bis sich kein Wasser mehr im Glas befindet und hält es dann an die Brennerflamme. Das Wasserstoff-Luft-Gemisch (= Knallgas) reagiert mit einem Pfeifen. Lehrer-/ Schülerversuch Wasserstoff (Druckgas)
(E) KOC CfL: Brennstoffzellenbetrieb Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff zur Gewinnung elektrischer Energie Die Elektroden der Brennstoffzelle werden mit den Kontakten des Elektromotors verbunden. In dem Reagenzglas mit seitlichem Ansatz wird durch die Reaktion von Magnesiumspänen mit Haushaltsessig Wasserstoff hergestellt und dieser in den Wasserstoffeinlass der Zelle geleitet. Bleibt der Motor stehen, so bläst man mit einem Handgebläse oder mit einem Kolbenprober Luft in den Sauerstoffeinlass der Zelle. Lehrer-/ Schülerversuch Magnesium-Späne (nach GRINARD), Wasserstoff (freies Gas)
(E) KOC 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)
(E) KOC 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
(E) KOC CfL: Reduktion von Kupferoxid mit Magnesium Unedler und halbedler Charakter bei Metallen Es werden wie angegeben Magnesium (Späne!) und Kupferoxid (Drahtform!) abgewogen und zunächst Magnesium, dann Kupferoxid in den Tiegel gegeben. Ein Durchmischen ist zu vermeiden. Der Tiegel wird mit dem Eisendeckel verschlossen und auf dem Tondreieck stark erhitzt. Setzt die Reaktion ein, so entfernt man den Brenner. Nachdem der Tiegel erkaltet ist (!), entfernt man den Deckel und betrachtet die Reaktionsprodukte. Lehrerversuch Magnesium-Späne (nach GRINARD), Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke)
(E) KOC CfL: Reaktion von Kupferoxid mit Zink Sauerstoffübertragung bei Gebrauchsmetallen Im Rggl. mischt man 3,7 g Kupferoxidpulver und 3 g Zinkpulver (stöchiometrisches Gemisch), spannt das Glas über der feuerfesten Unterlage schräg in ein Stativ und erhitzt das Gemisch von außen mit dem Brenner. Wenn die Reaktion startet, wird der Brenner sofort entfernt. Lehrer-/ Schülerversuch Kupfer(II)-oxid (Pulver), Zink (Pulver, phlegmatisiert)
(E) KOC CfL: Redoxreihe der Metalle In diesem Versuch können die SuS den Ablauf verschiedener Redoxreaktionen beobachten. Im Rggl. mischt man ein Metallpulver mit dem Oxid eines anderen Metalls stöchiometrisch. Dann wird das Rggl. schräg in ein Stativ eingespannt. Man erhitzt jeweils das Gemisch kräftig mit dem Brenner. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Eisen (Pulver), Zink (Pulver, phlegmatisiert), Kupfer(II)-oxid (Pulver), Eisen(II,III)-oxid, Zinkoxid, Aluminium-Gries (Gries, Späne), Magnesium-Späne (nach GRINARD)
(E) KOC CfL: Thermitverfahren (Indoor-Variante) Aluminothermische Reduktion von Eisenoxid Vorbereitung: Der Schamottetiegel wird zunächst mit einem Uhrglas bedeckt und in die Blechbüchse gestellt, in welcher sich schon eine ca. 2 cm dicke Sandschicht befindet. Nun füllt man die Büchse mit so viel Sand, dass nur noch 1 cm des Tiegels herausragt. Anschließend wird der Tiegel zur Hälfte mit Thermitgemisch gefüllt und dieses festgedrückt. Durchführung: Man zündet den Spezialzünder mit einem Brenner und hält ihn ca. 3 s in das Thermitgemisch. Nach dessen Zündung entfernt man den Zünder zügig, wirft ihn ins Wasser und bedeckt die Blechbüchse mit der Eisenschale. Nachdem die Reaktion beendet ist, wartet man etwa 1 min, entfernt die Eisenschale, hebt den Schamottetiegel vorsichtig aus der Büchse und kühlt ihn unter fließendem Wasser ab. Der ohnehin beschädigte Tiegel wird mit dem Hammer unter fließendem Wasser zerstört. Der Eisenregulus wird von der Schlacke getrennt und mit dem Magneten geprüft. Um die Härte der Schlacke zu demonstrieren, ritzt man ein Glasrohr oder eine Glasscheibe. Lehrerversuch Thermit-Gemisch (enth. Aluminium, nicht stabilisiert)
(E) KOC CfL: Das Thermitverfahren (Outdoor-Variante) Aluminothermische Reduktion von Eisenoxid Vorbereitung: Gemäß Anleitung wird zunächst das im Blumentopf befindliche Loch mit einem Filterpapier abgedeckt. Anschließend rollt man sich aus dem etwa 10x20 cm großen Filterpapierstück ein Rohr, welches über das mit dem Filterpapier abgedeckte Loch gestellt wird. Das Rohrinnere füllt man mit Thermitgemisch und das Restvolumen des Blumentopfes mit Sand. Dabei ist so vorzugehen, dass die Füllstände innerhalb und außerhalb des Filterpapiers immer ungefähr gleich sind. Nun steckt man den pyrotechnischen Spezialzünder so weit in das Thermitgemisch, dass er sich noch mit Hilfe des Brenners entzünden lässt. Durchführung: Man stellt nun den präparierten Blumentopf in den passenden Dreifuß, der auf einer Sand-gefüllten Eisenschale ruht. Anschließend wird der Spezialzünder mit dem Brenner entzündet. Wenn die Reaktion beendet ist, lässt man den Aufbau ca. 5 min abkühlen, holt die Reaktionsprodukte mit Hilfe der Tiegelzange aus dem Sand und untersucht sie mit einem Magneten. Mit der Schlacke versucht man, das Uhrglas anzuritzen. Lehrerversuch Thermit-Gemisch (enth. Aluminium, nicht stabilisiert)
(E) KOC CfL: Redoxreaktionen am Kupferblech in der Brennerflamme In diesem Versuch können die SuS die Reaktionen eines Kupferblechs in der Brennerflamme aufgrund der Färbungen beobachten. Zunächst wird ein mindestens 8 x 5 cm großes Kupferblech in der Brennerflamme erhitzt und an der Luft abgekühlt, so dass es gleichmäßig mit Kupferoxid belegt ist. Anschließend bewegt man es angeschrägt horizontal und vertikal durch die Flamme des Brenners und beobachtet die farbliche Veränderung. Lehrer-/ Schülerversuch Propan, n-Butan, i-Butan
(E) KOC CfL: Reduktion eines Kupferoxidblechs durch Campinggas In diesem Versuch können die SuS beobachten, dass Campinggas in der Lage ist Kupferoxid zu reduzieren. Man rollt mit Hilfe eines passenden Glasstabes ein Kupferblech zusammen, so dass es sich anschließend bequem in das Verbrennungsrohr einführen lässt. Nun erhitzt man die Zone, in der sich das Blech befindet, und leitet mit Hilfe des Handgebläses solange Luft durch das Rohr, bis das Blech vollständig schwarz ist. Jetzt wird das Handgebläse entfernt und eine Campinggasquelle über einen Schlauch an das Rohr angeschlossen. Dann lässt man Campinggas langsam über das erhitzte Kupferoxidblech strömen. Das Gas, welches das Verbrennungsrohr verlässt, wird verbrannt. Die Kupferwolle in der Glasdüse dient als Rückschlagssicherung. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Propan, i-Butan, n-Butan
(E) KOC CfL: Nachweis der Reaktionsprodukte bei der Reaktion Kalkwasser-Reaktion Gemäß Anleitung wird die Apparatur zusammengebaut. Anfänglich wird der Gasstrom so eingestellt, dass ungefähr 3-5 Blasen pro Sekunde aus dem gewinkelten Glasrohr austreten. Jetzt erhitzt man das Kupferoxid scharf mit dem Brenner und beobachtet das Verbrennungsrohr und das Kalkwasser. Lehrer-/ Schülerversuch Propan, n-Butan, i-Butan, Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke)
(E) KOC CfL: Reaktion von Kupferoxid mit Spiritus, Kerzenwachs, Lampenöl oder Holzgas Diverse Brennstoffe als Reduktionsmittel für Kupferoxid Man erhitzt das Kupferoxidblech mit dem Brenner. Durch die Wärmeleitung des Reagenzglases wird auch der Brennstoff erhitzt und verdampft. Gegebenenfalls kann der Brennstoff durch kurzes Schwenken des Brenners oder mit Hilfe eines zweiten Brenners erhitzt werden. Der gasförmige Brennstoff strömt nun über das erhitzte Blech. Bei der Verwendung von Holz sollte zwischen die Holzstückchen und das Kupferoxidblech ein handelsüblicher Stahltopfschwamm gelegt werden. Dieser verhindert, dass größere Mengen Teer an das Kupferoxidblech gelangen und es schwarz färben. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Benzin (Sdb.: 50-70 °C), Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt), Paraffinöl (dünnflüssig), Kupfer(II)-oxid (Pulver)
(E) KOC CfL: Reduktion eines Kupferoxidblechs durch Wasserstoff Einfache Redoxreaktion zwischen Wasserstoff und Kupferoxid (zur Einführung von OM und RM). Man rollt mit Hilfe eines passenden Glasstabes ein Kupferblech zusammen, so dass es sich anschließend bequem in das Verbrennungsrohr einführen lässt. Nun erhitzt man die Zone, in der sich das Blech befindet, und leitet mit Hilfe des Handgebläses solange Luft durch das Rohr, bis das Blech vollständig schwarz ist. Jetzt wird das Handgebläse entfernt und eine Wasserstoffquelle über einen Schlauch an das Rohr angeschlossen. Nach dem Erkalten lässt man Wasserstoff über das erhitzte Kupferoxidblech strömen und zündet diesen nach negativem Ausfall der Knallgasprobe am Ende des Glasrohres an. Nun wird das Kupferoxidblech mit dem Brenner kräftig erhitzt. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Wasserstoff (Druckgas), Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke)
(E) KOC CfL: Reaktion von Zink mit Kohlenstoffdioxid Redoxreaktion mit Kohlenmonooxid als Produkt Die Apparatur wird wie skizziert aufgebaut (s. Skript). Die Glaswolle in den Ableitungsrohren soll verhindern, dass Zinkoxid in die Kolbenprober gelangt. Zunächst spült man die Apparatur mit Kohlenstoffdioxid. Dann füllt man einen Kolbenprober mit 100 mL Kohlenstoffdioxid. Nun erhitzt man das Zink scharf mit dem Brenner. Das Kohlenstoffdioxid wird langsam über das erhitzte Zink geleitet. und das entstehende Kohlenstoffmonooxid im Kolbenprober aufgefangen Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Kohlenstoffdioxid (Druckgas), Zink (Pulver, phlegmatisiert), Kohlenstoffmonoxid (freies Gas)
(E) KOC CfL: Oxidation von Kohlenstoffmonoxid Verbrennung von Kohlenstoffmonoxid aus der Reaktion von Kohlenstoffdioxid mit Zink Zunächst wird versucht, ein wenig Gas aus dem Kolbenprober auf seine Brennbarkeit zu überprüfen (auf Versuch: "CfL: Reaktion von Zink mit Kohlenstoffdioxid" bezogen). Dazu drückt man das Gas über ein abgewinkeltes Glasrohr aus dem Kolbenprober heraus und versucht, es an der Mündung zu entzünden. Anschließend kann man es, wie in Versuch "CfL: Reduktion eines Kupferoxidblechs durch Campinggas" beschrieben, über ein erhitztes Kupferoxidblech strömen lassen. Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Kohlenstoffmonoxid (freies Gas), Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke)
(E) KOC CfL: Verbrennen von Kohlenstoffmonoxid Eigenschaften von Kohlenstoffmonoxid Man entfernt die Glasplatte vom Standzylinder und zündet das Gas mit einem Span an. Anschließend kann man Kalkwasser in den Zylinder füllen, ihn verschließen und umschütteln. Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Kohlenstoffmonoxid (freies Gas)
(E) KOC CfL: Redoxreaktion zwischen Kohlenstoff und Kohlenstoffdioxid Demonstration zum Boudouard-Gleichgewicht In dem Duran®-Reagenzglas schichtet man 7 cm Oxi-Reiniger, 1 cm Tonscherben und 5 cm der ausgeglühten Kohle übereinander. Das Reagenzglas wird nun mit etwas Glaswolle gasdurchlässig verschlossen und senkrecht in ein Stativ auf feuerfester Unterlage eingespannt. Zunächst erhitzt man die Kohle bis zur dunklen Rotglut, anschließend den Oxi-Reiniger kräftig. Die an der Reagenzglasmündung austretenden Gase werden mit einem brennenden Holzspan gezündet. Ein leichtes Klopfen mit der Reagenzglasklammer an die Wand des Glases bewirkt, dass fortlaufend Kohle in die Brennzone gelangt. Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Kohlenstoffmonoxid (freies Gas)
(E) KOC CfL: Der Hochofenprozess Vorgänge beim Hochofenprozess modellhaft betrachtet Man füllt das Reagenzglas zunächst ca. 5 – 6 cm hoch mit Oxi-Reiniger und überschichtet diesen ca. 1 cm hoch mit kleinen Tonscherben. Dann gibt man eine etwa 1 cm dicke Schicht Aktivkohle in das Glas und schichtet darüber 5-10 Eisenoxid-Bröckchen. Nun füllt man das Reagenzglas bis ca. 2 cm unter den oberen Rand mit Aktivkohle und fixiert das Gemisch oben mit etwas Glaswolle. Nun erhitzt man mit einem Brenner zunächst das Kohle-Eisenoxid-Gemisch bis zur schwachen Rotglut. Dann richtet man den Brenner auf den Oxi-Reiniger, die oben aus dem Reagenzglas austretenden gasförmigen Stoffe werden mit einem zweiten Brenner oder einem brennenden Holzspan entzündet. Bei Bedarf klopft man während der Reaktion gelegentlich vorsichtig gegen den oberen Teil des Reagenzglases, damit das Gemisch nach unten in die Verbrennungszone nachrutscht. Bei nachlassender Sauerstoffentwicklung (Glühen wird schwächer, Flamme am oberen Rand des Reagenzglases erlischt) stellt man das Erhitzen des Reinigers ein und lässt das Reagenzglas erkalten. Dann gibt man die Reste des eingesetzten Eisenoxid-Kohle-Gemisches in eine Porzellanschale und prüft mit einem Magneten. Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Kohlenstoffmonoxid (freies Gas)

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