Experimente der Sammlung "Chemie fürs Leben (Chemiedidaktik Rostock)"
| Ausgabe | Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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(D) FuF 30 | CfL: "Kerzendimmer" | Gasbewegung bei Verbrennung in einem zylindrischen Gefäß | Zwei unterschiedlich große Kerzen werden in ein zylindrisches Gefäß gestellt und entzündet. Anschließend wird das Gefäß abgedeckt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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(H) ECI 14 | CfL: Elektrolyse in einer Kartoffel | Elektrolyse einer Kartoffel als Elektrolytmedium mit Kupferelektroden | Zwei Kupferdrähte werden im Abstand von ca. 1 cm, mindestens 2 cm tief in die Kartoffelhälfte gesteckt. Die Drähte und die Spannungsquelle werden miteinander verbunden. Die Spannung wird auf mindestens 20 V hoch geregelt. Nun beobachtet man die Einstichstellen der Kupferdrähte. Um eine eventuell auftretende Gasentwicklung besser beobachten und untersuchen zu können, kann ein Tropfen Spülmittel-Lösung um den mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbundenen Kupferdraht auf die Kartoffel gegeben werden. An die Schaumblasen kann ein brennender Holzspan gehalten werden. Zusätzlich sollte der pH-Wert um diese Elektrode mit Indikatorpapier oder sehr wenig Phenolphthalein-Lösung geprüft werden. An dem Kupferdraht in der Kartoffel, der mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden ist, ist eine Farbveränderung beobachtbar. Der Kupferdraht wird aus der Kartoffel gezogen. In das Loch kann mit einem Magnesiastäbchen eingestochen und eine Flammenfärbeprobe durchgeführt werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-oxid (Pulver), Wasserstoff (freies Gas) |
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(B) ZR2 | CfL: Untersuchen der elektrischen Leitfähigkeit von Kochsalz | Ionen in der Schmelze eines Salzes | Zwei Eisennägel werden über Krokodilklemmen, Kabel und eine Glühlampe an eine Spannungsquelle angeschlossen. Die Nägel spannt man mit Hilfe von Stativklemmen waagerecht mit geringem Abstand zueinander ein. Zur Prüfung der Apparatur wird die Spannungsquelle bis auf maximale Spannung hochgeregelt, die Glühlampe darf nicht leuchten. Die Spannung wird wieder herunter geregelt. Auf die Ritze zwischen beiden Nägeln gibt man etwas Natriumchlorid und regelt die Spannungsquelle bis zum Maximalwert hoch, ohne dass die Lampe leuchtet. Anschließend erhitzt man das Natriumchlorid erst vorsichtig, dann stärker mit dem Bunsenbrenner, bis es schmilzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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(I) EC2 | CfL: Zink/Kupfer-Zelle mit Papier-Brücke | Verbindung zweier Halbzellen mithilfe einer Elektrolytbrücke | Zwei Bechergläser werden jeweils halb voll mit Kupfer(II)-sulfat-Lösung und Natriumsulfat-Lösung gefüllt. Das Kupferblech wird in das Becherglas mit der Kupfer(II)-sulfat-Lösung und das Zinkblech in die Natriumsulfat-Lösung gestellt. Beide Bechergläser werden dicht nebeneinander gestellt und die Bleche mit Hilfe des Kabelmaterials mit dem Voltmeter (ggf. dem Messmotor) verbunden. Anschließend wird ein etwa 10 cm langer, trockener Filterpapierstreifen mit je einem Ende in die beiden Bechergläser gehängt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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(H) ECI 13 | CfL: Hittorf-Elektrolyse | Elektrolyse einer Kupfersulfat-Lösung mit vertikalem Versuchsaufbau | Zwei 23 cm lange Kupferkabel werden jeweils an beiden Enden 2 cm breit abisoliert. Anschließend wird je ein Ende der Kabel so halbkreisförmig umgebogen, dass es noch gerade in das 1er-Reagenzglas passt. Die gebogenen Enden werden um 90° nach oben geknickt. Eine der Elektroden wird so umgebogen, dass der abisolierte Teil 1 cm über dem Reagenzglasboden hängt. Die andere Elektrode soll ca. 3,5 cm über der unteren hängen. Anschließend wird so viel Kupfer(II)-sulfat-Lösung in das Reagenzglas gefüllt, dass die obere Elektrode gerade in die Lösung taucht. Die gesamte Konstruktion wird zur Kühlung in ein Becherglas mit Wasser gestellt und mit dem Gummi und der Wäscheklammer am Becherglas befestigt. Die Elektroden werden mit der Spannungsquelle verbunden und die Spannung auf mindestens 20 V hoch geregelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Wasserstoff (freies Gas) |
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(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) |
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(G) EKF | CfL: Sedimentieren durch Zentrifugalkräfte | Trennverfahren der Zentrifugation | Zunächst wird ein wenig Boden (etwa zwei bis drei Spatel) mit 100 mL Wasser aufgeschlämmt und kurz stehen gelassen. Dann wird etwas von der überstehenden Suspension in zwei Reagenzgläser (ca. 5 cm hoch) dekantiert und diese mit dem Stopfen verschlossen. Nun nimmt man ein Reagenzglas in die Hand und bewegt den Arm in schnellen großen Kreisen (mind. 10). Danach wird das Reagenzglas von allen Richtungen genau betrachtet und mit dem anderen verglichen. Anschließend werden wieder beide geschüttelt und das Kreisen noch einmal wiederholt. Falls möglich soll zum Vergleich der Inhalt des Reagenzglases auch mit einer Laborzentrifuge zentrifugiert werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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(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 |
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(I) EC2 | CfL: „Die Zink/Iod-Batterie“ | Anfertigen einer galvanischen Zelle mit Iod und Zink | Zunächst schmirgelt man das Zinkblech an zwei Stellen blank. An einer wird das Kabel mit der Krokodilklemme angeschlossen, auf die andere das mit Kaliumnitrat getränkte und dreifach gefaltete Filterpapier gelegt. Nun gibt man einen Iodkristall mit einer Größe von ca. 5 x 5 mm auf das Filterpapier, verbindet das Zinkblech mit dem Minuspol und das Iod mit dem Pluspol des Leichtlaufelektromotors. | Lehrer-/ Schülerversuch | Iod |
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(F) BEO | CfL: Die Zink-Iod-Batterie | Wirkungsweise einer "sauerstofffreien" Batterie | Zunächst schmirgelt man das Zinkblech an zwei Stellen blank. An einer wird das Kabel mit der Krokodilklemme angeschlossen, auf die andere das mit Kaliumnitrat getränkte und dreifach gefaltete Filterpapier gelegt. Nun gibt man ein Iodkristall mit einer Größe von ca. 5 x 5 mm auf das Filterpapier, verbindet das Zinkblech mit dem Minuspol und das Iod mit dem Pluspol des Mikromotors. | Lehrer-/ Schülerversuch | Iod |
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(D) FuF 05 | CfL: Tafelkreide als Docht | Modellversuch: Wirkungsweise eines Dochts aus porösem Mineralkörper | Zunächst ist zu prüfen, ob sich die Kreide entzünden lässt. Dann wird ein kleines Gefäß mit Lampenöl gefüllt (2 cm) und ein Stück Tafelkreide hineingestellt. Nachdem das Lampenöl bis in die Spitze der Kreide aufgestiegen ist, wird erneut versucht, die Kreide zu entzünden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Paraffinöl (dünnflüssig), Petroleum (Sdb.: 180-220 °C) |
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(D) FuF 0 | CfL: Tafelkreide als Docht | Brennstoffbefördernde Wirkung eines porösen Mineralkörpers | Zunächst ist zu prüfen, ob sich die Kreide entzünden lässt. Dann wird ein kleines Gefäß mit Lampenöl gefüllt (2 cm) und ein Stück Tafelkreide hineingestellt. Nachdem das Lampenöl bis in die Spitze der Kreide aufgestiegen ist, wird erneut versucht, die Kreide zu entzünden. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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(E) KOC | CfL: Kontrollierte Reaktion von Magnesium mit Wasser | In diesem Versuch können die SuS eine einfache Reduktion mitverfolgen. | Zunächst füllt man mit Hilfe der Pipette etwa 2 cm hoch Wasser in das Reagenzglas und gibt einige Siedesteinchen dazu. Dann wird eine Magnesiumband-Spirale, die durch Aufwickeln des Magnesiumbandes auf den Glasstab hergestellt wurde, so in das Reagenzglas geschoben, dass ihr Abstand zur Wasseroberfläche etwa 3 cm beträgt. Das Reagenzglas wird über der feuerfesten Unterlage schräg in ein Stativ eingespannt, (Klemme nahe an der Öffnung), Anschließend verschließt man das Glas mit einem durchbohrten Stopfen mit Glasrohr, das in der Spitze etwas Eisen- oder Kupferwolle als Rückschlagsicherung trägt. Das Magnesiumband wird von außen erst langsam, dann kräftig erhitzt. Sobald eine Reaktion einsetzt, erhitzt man das Wasser bis zum Sieden und hält es so auf Temperatur, dass es durchgängig siedet. Nun wird der brennende Holzspan an die Öffnung des Glases gehalten. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Magnesium (Band, Stücke), Wasserstoff (freies Gas) |
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(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) |
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(I) EC2 | CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen Zink/Luft-Batterie | Isolierung der Bauteile | Zunächst entfernt man den Aufkleber, der sich auf dem Pluspol befindet. Wie schon bei der Zink/Silberoxid-Knopfzelle wird der Metallmantel der Zelle an der Überlappung auf gekniffen und die beiden ineinander gepackten Becher werden voneinander getrennt. Die Flüssigkeit, die beim Öffnen der Zelle austritt, prüft man mit Unitest-Papier auf ihren pH-Wert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zink (Pulver, phlegmatisiert) |
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(F) BEO | CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen unbenutzten Zink-Luft-Knopfzelle | Aufbau und die Inhaltsstoffe einer Zink-Luft-Knopfzelle | Zunächst entfernt man den Aufkleber, der sich auf dem Pluspol befindet. Die schon bei der Zink-Silberoxid-Knopfzelle wird der Metallmantel der Zelle an der Überlappung aufgekniffen und die beiden ineinander gepackten Becher werden voneinander getrennt. Die Flüssigkeit, die beim Öffnen der Zelle austritt, prüft man mit Unitest-Papier auf ihren pH-Wert. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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(H) ECI 07a | CfL: Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung | Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung mit Nägel-Elektroden in Spritzen | Zum Auffangen der Reaktionsprodukte werden die Spritzen wie in Versuch: "CfL: Elektrolyse einer Natriumsulfat-Lösung" dargestellt präpariert. Beide Spritzen mit Elektrode werden in die Natriumchlorid-Lösung getaucht, um sie vollständig zu füllen und so am Becherglas befestigt, dass sie halb aus der Lösung ragen (Öffnung unten). Ist die Spritze, die mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden ist, vollständig mit Gas gefüllt, wird sie mit einem Finger verschlossen, aus der Lösung genommen und das enthaltene Gas mittels Knallgasprobe auf Wasserstoff getestet. Anschließend wird sie wieder mit Natriumchlorid-Lösung gefüllt und weiter Gas entwickelt bis die Spritze, die mit dem Pluspol verbunden ist, vollständig gefüllt ist. Dann wird die Spritze vom Pluspol mit einem Finger verschlossen, aus der Lösung genommen, umgedreht und das Gas mit feuchtem Kaliumiodid-Stärke-Papier über der Spritzenöffnung auf Chlor getestet. | Lehrerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Chlor (freies Gas) |
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(B) ZR2 | CfL: Reaktion zwischen Chlorwasserstoffgas und Wasser unter Leitfähigkeitsmessung | Chemische Reaktion und Bildung von Ionen | Zu Beginn wird das Becherglas mit 50 mL dest. Wasser gefüllt, der Unterputzkabel-Messfühler eingetaucht und mit der Spannungsquelle und der Glühlampe leitend verbunden. Das Reagenzglas füllt man zu einem Viertel mit konzentrierter Salzsäure und einigen Siedesteinchen, befestigt querschnittsfüllend einen Bausch Glaswolle kurz unterhalb des seitlichen Ansatzes, verschließt mit einem Stopfen und spannt es am Stativ ein. Die Spannungsquelle wird auf eine Spannung von etwa 20 V hochgeregelt, durch langsames Erwärmen Chlorwasserstoff aus der konzentrierten Salzsäure ausgetrieben und über den Schlauch und das Glasrohr in das dest. Wasser eingeleitet (die ausgezogene Spitze sorgt für eine bessere Durchmischung). Es ist darauf zu achten, dass im Glasrohr keine Flüssigkeit zurücksteigt bzw. die Salzsäure zu stark kocht und dadurch durch den Schlauch ins Becherglas gelangt! Sobald die Glühlampe zu leuchten beginnt, wird die Spannung zurückgeregelt, um ein Durchbrennen zu vermeiden. Um ein Zurücksteigen der Flüssigkeit im Glasrohr zu verhindern, darf erst mit dem Erhitzen aufgehört werden, wenn das Glasrohr aus der Lösung entfernt wurde. Am Ende des Versuches kann mit Indikatorpapier der pH-Wert der Lösung bestimmt werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (konz. (w: >25%)), Chlorwasserstoff (wasserfrei) |
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(B) ZR2 | CfL: Reaktion zwischen Ammoniak und Wasser unter Leitfähigkeitsmessung | Chemische Reaktion mit Ionenbildung beim Einleiten von Ammoniak in Wasser | Zu Beginn wird das Becherglas mit 50 mL dest. Wasser gefüllt, das Unterputzkabel eingetaucht und mit der Spannungsquelle und der Glühlampe leitend verbunden. Das Reagenzglas füllt man zu einem Viertel mit Ammoniaklösung und einigen Siedesteinchen, befestigt querschnittsfüllend einen Bausch Glaswolle kurz unterhalb des seitlichen Ansatzes, verschließt mit einem Stopfen und spannt es am Stativ ein. Die Spannungsquelle wird auf eine Spannung von etwa 20 V hochgeregelt Durch langsames Erwärmen wird Ammoniak aus der konzentrierten Ammoniumhydroxid-Lösung ausgetrieben und über den Schlauch und das Glasrohr in das dest. Wasser eingeleitet (die ausgezogene Spitze sorgt für eine bessere Durchmischung). Es ist darauf zu achten, dass im Glasrohr keine Flüssigkeit zurücksteigt bzw. die Ammoniumhydroxid-Lösung zu stark kocht und dadurch Flüssigkeit durch den Schlauch ins Becherglas gelangt. Sobald die Glühlampe zu leuchten beginnt, wird die Spannung zurückgeregelt, um ein Durchbrennen zu vermeiden. Um ein Zurücksteigen der Flüssigkeit im Glasrohr zu verhindern, darf erst mit dem Erhitzen aufgehört werden, wenn das Glasrohr aus der Lösung entfernt wurde. Am Ende des Versuches kann mit Indikatorpapier der pH-Wert der Lösung bestimmt werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Ammoniak (freies Gas) |
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(E) KOC | CfL: Zünden eines Brenngas-Luft-Gemisches mit einer Heizwendel | Verlauf einer chemischen Reaktion in Abhängigkeit von Durchmischung und Volumenverhältnis Brenngas - Luft | Wie in Versuch "CfL: Zünden des Gasbrenners mit einem glühenden Draht" beschrieben, stellt man sich eine Drahtwendel her und verbindet die beiden Enden über Krokodilklemmen und Kabel mit der Spannungsquelle. Dann wird der 50-mL-Rundkolben in eine Stativklemme eingespannt. Bei der Verwendung von Erdgas muss die Öffnung nach unten zeigen, bei Campinggas nach oben. Nun stellt man in einem Kolbenprober ein Gasgemisch aus 12 mL Erdgas und 88 mL Luft her und bläst das Gemisch in den Rundkolben. Bei der Verwendung von Campinggas werden 8 mL Gas mit 92 mL Luft gemischt. Anschließend führt man die Heizwendel in den Rundkolben ein und regelt die Spannungsquelle hoch. Nach erneutem Spülen mit Luft kann ein Gemisch aus 50 mL Luft und 50 mL Gas hergestellt und eingesetzt werden. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Methan (freies Gas), n-Butan, Propan |
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