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Experimente der Kategorie "Elektrochemie"

	Name	Kurzbeschreibung	Beschreibung	Typ	Gefahrstoffe
	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
	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)
	CfL: Elektrolyse einer verdünnten Ammoniumhydroxid-Lösung unter Zusatz von Phenolphthalein	Produkte bei der Elektrolyse von Ammoniumhydroxid-Lösung	Das Becherglas wird mit 100 mL Leitungswasser, 0,2 mL Ammoniumhydroxid-Lösung, max. 10 Tropfen Phenolphthalein sowie 0,3 g Kaliumnitrat (Leitsalz) gefüllt und mit einer Trennwand aus Pappe in zwei Kammern geteilt. Vor Beginn des Versuchs wird die Dampfphase der Ausgangslösung mit feuchtem Indikatorpapier geprüft. Anschließend taucht man in jede Kammer eine Kohleelektrode ein. Die Elektroden werden über die Spannungsquelle miteinander leitend verbunden und an der Spannungsquelle für einige Minuten eine Gleichspannung von 15 - 20 V angelegt. Nach ca. zwei Minuten Wartezeit prüft man die Dampfphase dicht an beiden Polen mit zwei feuchten Indikatorpapieren.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kaliumnitrat, Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%))
	CfL: Elektrolyse von verdünnten alkalischen Lösungen	Gasfreisetzung an den Elektroden	Das Becherglas wird mit 100 Millilitern Leitungswasser, entsprechende Menge an basischer Lösung, max. 10 Tropfen Phenolphthalein sowie 0,3 Gramm Kaliumnitrat (Leitsalz) gefüllt und mit einer Trennwand aus Pappe in zwei Kammern geteilt. Vor Beginn des Versuchs wird die Dampfphase der Ausgangslösung mit feuchtem Indikatorpapier geprüft. Anschließend taucht man in jede Kammer eine Kohleelektrode ein. Die Elektroden werden über die Spannungsquelle miteinander leitend verbunden und an der Spannungsquelle für einige Minuten eine Gleichspannung von 15 - 20 Volt angelegt. Nach ca. zwei Minuten Wartezeit prüft man die Dampfphase dicht an beiden Polen mit zwei feuchten Indikatorpapieren.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kaliumnitrat, Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Kalilauge (Maßlösung c=0,1mol/l), Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L)
	CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen und unbenutzten Knopfzelle auf Zink-Silberoxid-Basis	Bestandteile einer Zink-Silberoxid-Batterie	Mit Hilfe einer kleinen Kneifzange wird der Mantel der Batterie an mehreren Stellen am Rand aufgekniffen. Nun lässt sich die Batterie mit Hilfe der Spitzzange problemlos aufbiegen. Die beiden ineinander gestülpten Becher werden getrennt und die Membran wird entfernt. Die beim Öffnen der Batterie austretende Flüssigkeit wird mit Unitest-Papier auf ihren pH-Wert getestet.	Lehrer-/ Schülerversuch	Silber(I)-oxid
	CfL: Nachweis von Zink und Silberoxid	Qualitative Bestimmung der Inhaltsstoffe einer Zink-Silberoxid-Batterie	Vorbereitung: Zunächst ist es notwendig, Zinkpulver und Silberoxid (aus Versuch "CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen und unbenutzten Knopfzelle auf Zink-Silberoxid-Basis" zu trocknen. Dazu wird die geöffnete Knopfzelle einen Tag lang an einen warmen, trockenen Ort gelegt. Nachdem die Stoffe angetrocknet sind, kann man sie mit einem spitzen Spatel aus dem Metallbecher entfernen und ggf. mörsern. Man lässt sie anschließend auf dem Filterpapier vollständig trocknen. Durchführung: Das trockene Zinkpulver wird auf die Magnesia-Rinne oder in den Verbrennungslöffel gegeben und in der oxidierenden Zone des Brenners erhitzt. Getrocknetes Silberoxid füllt man in das Reagenzglas, erhitzt dieses und prüft mit dem glimmenden Span auf Sauerstoff.	Lehrer-/ Schülerversuch	Zink (Pulver, phlegmatisiert), Silber(I)-oxid
	CfL: Zerlegen und Untersuchen einer vollständig entleerten Zink-Silberoxid-Knopfzelle	Reaktionsprodukte bei der Entladung einer Zink-Silberoxid-Batterie	Vorbereitung: Zunächst muss eine Knopfzelle vollständig entleert werden. Dies sollte nicht durch einen Kurzschluss passieren, da in diesem Fall kein vollständiger Stoffumsatz stattfindet. Es bietet sich an, einen Kleinmotor oder eine sehr empfindliche Glühlampe zu betreiben, bis der Stromfluss auf ein Minimum absinkt. Wird das Entladen über mehrere Tage betrieben, so sind anschließend die Reaktionsprodukte sehr gut zu erkennen. Durchführung: Man öffnet die entladene Knopfzelle wie in Versuch "CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen und unbenutzten Knopfzelle auf Zink-Silberoxid-Basis" beschrieben. Die beiden ineinander gestülpten Becher werden getrennt und die Membran wird entfernt. Die in der Batterie enthaltene Flüssigkeit wird mit Unitest-Papier auf ihren pH-Wert getestet.	Lehrer-/ Schülerversuch	Zinkoxid
	CfL: Stoffumwandlung am Silberoxidblech bei Stromfluss	Elektrochemische Betrachtungen an einer galvanischen Zelle	Um ein Silberblech gleichmäßig mit Silberoxid zu belegen, wird es in einem Becherglas mit Kalilauge wie beschrieben elektrolytisch oxidiert. Das mit Silberoxid überzogene Blech wird um 1 cm angehoben, so dass sich ein Teil des Silberoxids nicht mehr in der Lauge befindet. Die Spannungsquelle wird durch einen Mikro- oder Solarmotor ersetzt. Dann beobachtet man das Silberoxidblech bei offenem Stromkreis ca. 20 s und schließt anschließend den Kreis.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kalilauge (konz. w=____% (5-25%))
	CfL: Verhalten einer Zink-Luft-Batterie mit und ohne Luftzutritt	Nachweis der Beteilikgung von Luft an der stromliefernden Reaktion	Aufbau: Die Knopfzelle wird, wie in der Abbildung (s. Skript) dargestellt, an ihrem Pluspol (dem Mantel) in eine Krokodilklemme eingespannt. Dabei ist darauf zu achten, dass der Aufkleber problemlos entfernt und wieder angebracht werden kann. Nun sind die Kabel mit dem Mikromotor zu verbinden. Das zweite Kabelende, an dem sich keine Krokodilklemme befindet, ist so einzuspannen, dass es den Minuspol der Knopfzelle berührt. Durchführung: Der Mikromotor wird mit den Polen der noch immer mit dem Aufkleber versehenen Knopfzelle verbunden. Ist der Motor stehen geblieben, wird der Aufkleber entfernt.	Lehrer-/ Schülerversuch
	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
	CfL: Zerlegen und Untersuchen einer entleerten Zink-Luft-Knopfzelle	Reaktionsprodukte bei der Entladung einer Zink-Luft-Batterie	Vorbereitung: Zunächst muss eine Knopfzelle vollständig entleert werden. Dies sollte nicht durch einen Kurzschluss passieren, da in diesem Fall kein vollständiger Stoffumsatz stattfindet. Es bietet sich an, einen Kleinmotor oder eine sehr empfindliche Glühlampe zu betreiben, bis der Stromfluss auf ein Minimum absinkt. Wird das Entladen über mehrere Tage betrieben, so sind anschließend die Reaktionsprodukte sehr gut zu erkennen. Durchführung: 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 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
	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
	CfL: Stoffumwandlung in der Brennstoffzelle	Modell zur Funktionsweise einer Brennstoffzelle	Nachdem die Apparatur wie abgebildet (s. Skript) aufgebaut wurde, füllt man die Kolbenprober mit den entsprechenden Gasen. Bei geöffnetem Schalter und geöffneten Gasauslässen spült man nun zunächst die Gaskammern mit dem jeweiligen Gas. Nun werden die Auslässe mit passenden Stopfen verschlossen. Nachdem die Kolbenprober etwa 30 s beobachtet wurden, schließt man den Schalter bzw. stellt mit Hilfe des Kabelmaterials einen Kurzschluss her.	Lehrer-/ Schülerversuch	Wasserstoff (Druckgas), Sauerstoff (Druckgas)
	CfL: Die Musikkartoffel	Stromleitung durch Ionenverschiebung in einer Kartoffel	Die Musikquelle und der Lautsprecher werden mit ihrem jeweiligen Kabel verbunden und die Musikquelle mit hoher Lautstärke gestartet. Beide Kabelenden werden direkt nebeneinander in eine Kartoffel gesteckt. Der Abstand der Anschlüsse in der Kartoffel wird zur Veränderung der Lautstärke variiert.	Lehrer-/ Schülerversuch
	CfL: Die Kartoffel als elektrischer Leiter	Stromleitung durch Ionenverschiebung in einer Kartoffel	Eine Batterie, eine LED und zwei Nägel werden mit Kabeln zu einem Stromkreis verbunden. Beide Stahlnägel werden miteinander in Kontakt gebracht, um den Stromkreis und die LED zu testen. Anschließend werden beide Nägel im Abstand von maximal 5 mm in die Kartoffel gesteckt.	Lehrer-/ Schülerversuch
	CfL: Leitfähigkeit von "reinem" Wasser ohne und mit Zusätzen	Leitfähigkeitsmessung von Wasser und zugefügten Stoffen im einfachen Stromkreis	Die Schaltung wird aufgebaut. Mit dem Testen von „reinem“ Wasser wird begonnen. Die Nägel sollten einen Abstand von mindestens 1 cm haben. In weiteren Bechergläsern wird dem Wasser jeweils ein anderer Stoff (Stärke, Zucker, Öl, Glaubersalz) hinzugefügt und die Leitfähigkeit der Lösung überprüft.	Lehrer-/ Schülerversuch
	CfL: Ionenverschiebung der Anionen	Durch Anfärbung visualisierte Ionenwanderung	Ein Objektträger wird präpariert. Dazu wird das trockene Filterpapier mit den Elektroden und den Anschlussklemmen auf dem Objektträger fixiert und anschließend mittels Pipette mit Natriumsulfat-Lösung getränkt. Die überschüssige Lösung sollte mit saugfähigem Papier entfernt werden. Quer über das Filterpapier wird ein mit Cochenillerot getränktes Stück Garn gelegt und die Spannung auf 20-30 V hoch geregelt.	Lehrer-/ Schülerversuch	Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas)
	CfL: Ionenverschiebung der Kationen	Durch Anfärbung visualisierte Ionenverschiebung	Ein Objektträger wird präpariert. Dazu wird das trockene Filterpapier mit den Elektroden und den Anschlussklemmen auf dem Objektträger fixiert und anschließend mittels Pipette mit Natriumsulfat-Lösung getränkt. Die überschüssige Lösung wird mit saugfähigem Papier entfernt. Quer über das Filterpapier wird ein mit Methylenblau getränktes Stück Garn gelegt und die Spannung auf 20 - 30 V hoch geregelt.	Lehrer-/ Schülerversuch	Methylenblau, Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas)
	CfL: Gleichzeitige Ionenverschiebung von An- und Kationen	Durch Anfärbung visualisierte Ionenverschiebung	Ein Objektträger wird präpariert. Dazu wird das trockene Filterpapier mit den Elektroden und den Anschlussklemmen auf dem Objektträger fixiert und anschließend mittels Pipette mit Natriumsulfat-Lösung getränkt. Die überschüssige Lösung wird mit saugfähigem Papier entfernt. Quer über das Filterpapier werden zwei in Farbe getränkte Stücke Garn gelegt und die Spannung auf 20 - 30 V hoch geregelt. Das blaue Garn sollte näher an der Elektrode liegen, die mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden ist. Der Abstand zwischen beiden Garnen sollte 3 - 4 mm betragen.	Lehrer-/ Schülerversuch	Methylenblau, Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas)
	CfL: Gleichzeitige Ionenverschiebung von An- und Kationen (Demo)	Durch Anfärbung visualisierte Ionenwanderung	Die Einmachfolie wird in vier Lagen übereinander gelegt und anschließend ca. 10 min in Natriumsulfat-Lösung zum Quellen eingelegt. Die getränkte, vierlagige Einmachfolie wird möglichst feucht auf den Objektträger gelegt und die Elektroden angebracht. Oberflächige Feuchtigkeit wird vorsichtig mit saugfähigem Papier entfernt, damit die Farbe der Garne nicht zerläuft. Zwei oder vier farbgetränkte Garne werden auf der Einmachfolie verteilt. Der Abstand zwischen den Garnen sollte 7 - 10 mm betragen. Erst der fertig präparierte Objektträger wird auf den Overhead-Projektor gelegt. Dann wird unmittelbar eine Gleichspannung von ca. 30 V angelegt.	Lehrer-/ Schülerversuch	Methylenblau, Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas)

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