Experimente der Kategorie "Redoxreaktionen"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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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) |
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Farbspiele in der Schüttelflasche | Methylenblau und Methylorange und ihre Leukoformen | In 3 großen EH-Erlenmeyerkolben löst man ca. 60min vor der Präsentation gemäß Rezeptur jeweils Glucose in reichlich Wasser auf. Man fügt die Natronlauge und tropfenweise die Methylenblau-Lösung zu. Dann versetzt man den zweiten Ansatz mit wenigen Tropfen Phenolphthalein-Lösung und den dritten mit etwas Methylorange-Lösung. Bei der Demonstration des Experiments werden die Gefäße mit Gummistopfen verschlossen und kräftig geschüttelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Redoxreihe der Metalle | Reaktionen zwischen Metallen und Metallsalz-Lösungen | In Bechergläsern hält man jeweils eine Eisensulfat-, eine Kupfersulfat-, eine Silbernitrat- und eine Zinksulfat-Lösung einmolarer Konzentration bereit. Man stellt dann nacheinander jeweils einen Metallstreifen in die Salzlösungen und beobachtet, ob es zur Metallabscheidung kommt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Silbernitrat, Zinksulfat-Heptahydrat |
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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) |
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DANIELL-Element als Energiespeicher | Galvanische Zelle mit Kupfer und Zink | In ein Becherglas taucht ein breiter Kupferblechstreifen sowie ein schlanker Tonzylinder als Diaphragma, der mit Zinksulfat-Lösung gefüllt ist. Darin steht ein Zinkstab. Zink und Kupfer werden über Krokodilklemmen und Kabel mit einem kleinen Gleichstrommotor, der für geringe Stromstärken geeignet ist, verbunden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Der nicht rostende Eisennagel | Magnesium als Opferanode | In ein mit ionenhaltigem Wasser gefülltes U-Rohr hängt man mittels Krokodilklemmen auf die eine Seite einen entfetteten Eisennagel, auf die andere Seite ein Stück Magnesiumband und schließt die Metalle durch ein Kabel kurz. Zum Vergleich legt man einen weiteren Eisennagel in ein Glas mit ionenhaltigem Wasser. Die Vorgänge in beiden Ansätzen werden verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium (Band, Stücke) |
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Einwirken konz. Salpetersäure auf Edelmetalle | Auflösen von Kupfer und Silber | In ein Rggl. mit Silberspiegel gibt man wenig konz. Salpetersäure, in einem anderen Rggl. gießt man konz. Salpetersäure auf Kupferspäne. Man vergleicht die Reaktionen. | Lehrerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Stickstoffdioxid (freies Gas) |
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Elektrolyse einer Ammoniumchlorid-Lösung | Gasförmige Reaktionsprodukte an beiden Elektroden | In ein U-Rohr mit Diaphragma füllt man auf beiden Seiten eine etwa 10%ige Ammoniumchlorid-Lösung. Die Graphitelektroden in beiden Schenkeln des U-Rohres werden mit 10V Gleichspannung beschaltet. Bei der Untersuchung der gasförmigen Produkte nimmt man a) vorsichtig eine Geruchsprobe, prüft b) mit feuchtem Indikatorpapier, und macht c) einen Test mit Iod-Stärke-Papier. Mit dem Gas aus dem Kathodenraum macht man die Knallgasprobe. Beim Zusatz von Bromthymolblau-Lösung bzw. Ferroin-Lösung vor der Elektrolyse kommt es zu Veränderungen der jeweiligen Indikatorfarbe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid, Ferroin-Lösung, Wasserstoff (freies Gas), Chlor (freies Gas), Ammoniak (freies Gas) |
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Bleibaum - elektrolytisch | Reduktion von Blei(II)-Ionen an einem Pt-Draht | In eine Petrischale gibt man eine 1-molare Bleinitrat-Lösung. Mit einer Platindraht-Anode am Rand der Schale und einer Pt-Kathode, die genau in der Mitte der Schale in die Flüssigkeit eintaucht, wird nach Anlegen einer Gleichspannung elektrolysiert. Die grazilen Bleigebilde entstehen sofort. | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Blei(II)-nitrat |
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Direkte Kupferchlorid-Zink-Reaktion | Exotherme Redox-Reaktion | In einem feuerfesten Rggl. wird gemäß Anleitung festes Kupfer(II)-Chlorid mit Zinkpulver mittels Thermometer vorsichtig vermischt. Man kontrolliert die Temperaturentwicklung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-chlorid-Dihydrat, Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Zinkchlorid |
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Oxidationsstufen des Mangans | Stufenweise Reduktion des Mangan(VII)-Ions | In einem Gefäß wird wenig Kaliumpermanganat in Wasser gelöst. Man gibt nun in kleinen Portionen eine Natriumperborat-Lösung hinzu und schüttelt ständig. Die Flüssigkeit färbt sich um: über grün, hellblau, braungelb zum blassrosa werden durchläuft das Mangan viele Oxidationsstufen. | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Kaliumpermanganat, Natriumperborat-Tetrahydrat |
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Photochemische Zerlegung von Silberchlorid in die Elemente | Fällung von Silberchlorid und anschließende Photolyse zu Silber und Chlor | In einem Glas wird zu 1-m-Salzsäure wenig Silbernitrat-Lösung hinzugetropft. Der sich bildende weiße Niederschlag aus Silberchlorid wird für mehrere Stunden dem Sonnenlicht oder einer hellen Lichtquelle ausgesetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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Wasserstoff-Darstellung (Laborvariante) | Zink-Salzsäure-Reaktion im Gasentwickler | In einem Kolben werden Zinkgranalien mit Salzsäure zur Reaktion gebracht. Die Säure wird aus einem Tropftrichter zugeführt, der in einem doppelt durchbohrten Stopfen steckt, eine gewinkeltes Glasrohr im selben Stopfen leitet den entstehenden Wasserstoff aus. | Lehrerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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Sauerstoff-Darstellung (Laborvariante) | Wasserstoffperoxid-Braunstein-Reaktion | In einem Kolben wird Mangan(IV)-oxid mit Wasserstoffperoxid-Lösung zur Reaktion gebracht. Die Flüssigkeit wird aus eine Tropftrichter zugeführt, der in einem doppelt durchbohrtem Stopfen steckt, eine gewinkeltes Glasrohr im selben Stopfen leitet den entstehenden Sauerstoff aus. | Lehrerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Mangan(IV)-oxid, Sauerstoff (freies Gas) |
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Passivierung von Eisen (I) | Eine schützende Oxidschicht durch Salpetersäure | In einem Reagenzglas wird eine Eisennagel oder -blechstück mit konz. Salpetersäure gerade bedeckt. Nach wenigen Minuten Reaktionszeit füllt man mit dest. Wasser auf dreiviertel Füllhöhe auf und beobachtet. Mit einem scharfkantigen Glassstab wird anschließend der Eisennagel angekratzt. Es kommt zur deutlichen Reaktion mit Wasserstoff-Freisetzung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)), Wasserstoff (freies Gas) |
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Nachweis von Wasserstoff im Ätznatron | Natriumhydroxid reagiert mit Eisen. | In einem schwer schmelzbaren Rggl. erhitzt man mit dem Brenner ein Gemisch aus Eisenpulver und Natriumhydroxid (1 : 2), das man zuvor im Mörser schnell verrieben hat. Das Rggl. ist mit einem Stopfen verschlossen, der das entstehende Gas über Glasrohr und Schlauchstück ausleitet. Man fängt das Produktgas mittels pneumatischer Wanne in einem Standzylinder auf und prüft auf Brennbarkeit. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Eisen (Pulver), Wasserstoff (freies Gas) |
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Reduktion von Kohlendioxid mit Zink | Kohlenmonoxid erzeugen und abfackeln | In einem Verbrennungsrohr werden mehreren Spatelportionen Zinkpulver länglich eingebracht. Auf der einen Seite bringt man einen Bausch Glaswolle ein und verschließt mit einem durchbohrten Stopfen, der eine gewinkeltes, zur Düse ausgezogenes Glasrohr trägt. Auf der anderen Seite wird Kohlendioxid in schwachem Strom über eine Waschflasche mit etwas konz. Schwefelsäure in das Verbrennungsrohr geleitet. Das Zinkpulver wird mit dem Gasbrenner erhitzt. Wenn die Luft nach einiger Zeit verdrängt ist, entzündet man das austretende Gas an der Düse. | Lehrerversuch | Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Kohlenstoffmonoxid (freies Gas) |
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Korrosion von Aluminium | Kupfer(II)-chlorid als Katalysator | In einen entfetteten Teelichtbecher gibt man eine ca. 5%ige Kupfer(II)-chlorid-Lösung (alternativ: Kupfersulfat-Natriumchlorid-Lösung) sowie etwas Tensid-Lösung. Das Aluminium zersetzt sich unter Wasserstoff-Freisetzung, wobei gasgefüllter Schaum entsteht, den man nach Beendigung der Gasentwicklung entzünden kann. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Kupfer(II)-chlorid-Dihydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Reaktionsfähigkeit unedler und edler Metalle | Vergleichende Untersuchung in Petrischalen | In einer Petrischale mit zwei Hälften bringt man im ersten Versuch Zinkgranalien auf die eine und ein Stück Magnesiumband auf die andere Seite. Man übergießt mit verdünnter Salzsäure. Im zweiten Versuch verfährt man in gleicher Weise mit Eisen- und mit Kupferpulver. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen (Pulver), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Wasserstoff aus dem Teelichtbecher | Korrosion von Aluminium durch Natronlauge | In einer Porzellanschale befüllt man einen Teelichtbecher mit 10%iger Natronlauge. Unter Wasserstoffentwicklung löst sich der Aluminiumgegenstand nahezu vollständig auf. Die zurückbleibenden schwarzen Flocken nimmt man mit halbkonzentrierter Salpetersäure auf. Mit Rhodanid weist man in der Lösung Eisenanteile nach und mit Ammoniak im Überschuss Kupferanteile. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (verd. w= 10%), Wasserstoff (freies Gas), Kaliumthiocyanat, Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)) |
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