Experimente der Kategorie "Ionen/ Salze"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Qualitative Analyse von Holzasche | pH-Wert, Kalium-, Nitrat-, Chlorid-, Sulfat- und Carbonatgehalt | Zwei Spatelportionen Holzasche werden mit dest. Wasser versetzt und intensiv gerührt. Man filtriert, misst im Filtrat den pH-Wert und verteilt es dann auf drei Rggl. sowie auf eine Porzellanschale zum Eindampfen. Der Nitratgehalt wird mit Nitrat-Teststäbchen, der Chlorid-Gehalt durch Ausfällung von Silberchlorid und der Sulfatgehalt durch Ausfällung von Bariumsulfat bestimmt. Im festen Rückstand der zur Trockne eingedampften Lösung weist man zunächst Kalium über die rot-violette Flammenfärbung nach und das Carbonat über die Kohlendioxid-Freisetzung bei Salzsäurezugabe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)), Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Bariumchlorid-Lösung (wässrig (w: 3-25%)) |
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Farbenvielfalt bei Vanadium | Oxidation durch naszierenden Wasserstoff | Man mischt eine 1g-Portion Ammoniumvanadat in 200ml Wasser. Bei Zugabe von 2ml konz. Schwefelsäure wird die farblose Suspension gelb mit etwas rotem Bodensatz. Nach Zugabe von 6-8 Zinkgranalien und erst 25ml, dann noch einmal 40-50ml halbkonz. Salzsäure entwickelt sich Wasserstoff, der in statu nascendi die Vanadiumverbindung durch unterschiedlich farbige Oxidationsstufen bringt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Salzsäure (w=____% (10-25%)), Ammoniummonovanadat |
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Die farbige Mangan-Schichtung | Gestufte Reduktion von Kaliumpermanganat in alkalischem Milieu | Vorbereitend löst man 120g Natriumhydroxid in 500ml Wasser und kühlt diese Natronlauge auf 0 °C herunter. 50mg Kaliumpermangant werden in 1ml Wasser gelöst und hinzugefügt. Aus einer Bürette lässt man ca. 1ml 0,1%ige Wasserstoffperoxid-Lösung laufen - bis zur Dunkelgrünfärbung. Man füllt mit dieser Lösung einen Standzylinder zur Hälfte, überschichtet mit 20ml 6M Essigsäure und rührt oben vorsichtig, bis sich in dieser Schicht eine rötliche Färbung einstellt. Die restliche dunkelgrüne alkalische Lösung wird in einen zweiten Standzylinder gegeben und zunächst mit weiteren 2ml der Wasserstoffperoxid-Lösung versetzt - bis zur Blaufärbung. Nun färbt man die oberen zwei Drittel der Flüssigkeit durch Einrühren von Essigsäure wieder dunkelgrün und das obere Drittel durch weitere Essigsäure rötlich. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Essigsäure (100 %ig, Eisessig), Kaliumpermanganat |
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Blau-Gold-Reaktion | Vom Kupfer(II)-Tartrat-Komplex zum Kupfer(I)-oxid und zurück | Eine wässrige Kaliumnatriumtartrat-Lösung wird mit 3%iger Wasserstoffperoxid-Lösung versetzt. Nach Erhitzen auf 50 °C fügt man etwas Kupfersulfat-Lösung hinzu. Der himmelblaue Kupfer(II)-Tartrat-Komplex reagiert bei Erhitzung auf ca. 80 °C unter leichtem Aufschäumen zu rotgoldenem Kupfer(I)-oxid. Bei weiterer Wasserstoffperoxid-Zugabe wiederholt sich das Farbspiel. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig (w=3%)) |
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Modellexperiment zur Entstehung von Salzlagerstätten | Eindampfen einer multiplen Salzlösung | In 100ml Calciumsulfat-Lösung löst man 4g Natriumchlorid und 2g Kaliumchlorid. Man säuert mit 2 Tropfen Salzsäure an und setzt bis zur Gelbfärbung eine Eisen(III)-chlorid-Lösung hinzu. Diese Salzlösung wird langsam über kleinster Brennerflamme zur Trockne eingedampft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat |
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Enthärten wässriger Lösungen mit Soda | Carbonatfällung zum Binden des gelösten Calciums | In jeweils 2 Rggl. legt man 5-ml-Portionen von dest. Wasser, Leitungswasser, Mineralwasser, gesättigter Calciumhydrogencarbonat-Lösung und Calciumsulfat-Lösung vor. Zu jeweils einem Ansatz werden 10 Tropfen Seifenlösung gegeben, zum jeweils zweiten Ansatz gibt man solange 7%ige Natriumcarbonat-Lösung hinzu, bis kein weiterer Niederschlag ausfällt. Dann dekantiert man die jeweils überstehenden klaren Flüssigkeiten in andere Rggl. und setzt wieder Seifenlösung hinzu. Man beobachtet und vergleicht die Schaumbildung beim Schütteln. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumcarbonat-Decahydrat, Seifenlösung ((DIN 8106) enth. ca. 35% Ethanol) |
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Enthärten von Leitungswasser | Calcium-Ionenlösung im Kationenaustauscher | Vorbereitung: Ein langes Reaktionsrohr mit Ansatz und Einwegehahn wird mit etwas Glaswolle und Kationenaustauscherharz gefüllt und senkrecht eingespannt. Man lässt die Füllung mit dest. Wasser 24 h quellen, tauscht das Wasser gegen Salzsäure aus, die man 20 min lang einwirken und danach auslaufen lässt. Mehrere Male wird mit dest. Wasser gespült. Man gibt Leitungswasser in 4 Reagenzgläser. 4 andere Rggl. befüllt man mit Leitungswasser, was den Ionenaustauscher durchlaufen hat (ein Tropfen pro sec). Dann testet man mit Ammoniumoxalat-Lösung auf Calcium, mit Bariumchlorid-Lösung auf Sulfat, mit Universalindikator auf den pH-Wert und mit Seifenlösung auf Schaumbildung. Die rohen und die enthärteten Wasserproben werden jeweils in ihren Reaktionen verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | di-Ammoniumoxalat-Hydrat, Bariumchlorid-Lösung (wässrig (w: 3-25%)), Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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Zauberschrift | Farbige Eisenverbindungen adhoc generieren | Auf einer großen weißen Papierfläche trägt man mit folgenden Lösungen Worte oder Textstücke mit dem Pinsel auf: a) Eisen(III)-chlorid-Lösung, b) Lösung von gelbem Blutlaugensalz, c) Gallussäure-Lösung. Man bereitet eine ca. 1%ige Lösung von Ammoniumthiocyanat und füllt sie in eine Sprühflasche. Beim Aufsprühen dieser Lösung auf das latente Schriftbild entstehen stark farbige Eisen(III)-Verbindungen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumthiocyanat, Kaliumhexacyanoferrat(II)-Trihydrat |
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Der Zauberkasten | Bildung des Kupfer-Tetrammin-Komplexes | Man löst Kupfervitriol in der 10-fachen Menge Wasser auf. Mit dieser "Farbe" fertigt man mit dem Pinsel ein beinahe unsichtbares Bild auf ein Stück Papier. (alternativ: man zeichnet mit einer Stahlfeder). In einen größeren Karton, dessen Deckel einen breiten Schlitz aufweist stellt man eine Schale mit Ammoniak-Lösung und schließt den Deckel. Steck man nun das latente Bild in den Schlitz, reagiert das Kupfersalz mit Ammoniak-Dämpfen: Das Bild wird dunkelblau "entwickelt" und sichtbar (alternativ: die Stahlfederzeichnung zeigt nachher blaue und rotbraune Farbtöne). | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)) |
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Einschlussverbindungen mit Kronenethern | Farbspiele mit der 18-Krone-6 | Zwei Reagenzgläser werden mit 30mg Kaliumpermanganat und zwei weitere mit ebenso viel Kaliummanganat befüllt, denen man ca. 10ml Trichlormethan zusetzt. Jeweils ein Glas dient zum Vergleich. Dem anderen setzt man einige Tropfen einer ethanolischen Lösung von 18-Krone-6 zu. Die Rggl. werden geschüttelt und betrachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Trichlormethan, Ethanol (ca. 96 %ig), Kaliumpermanganat, Kronenether (18-Krone-6), Kaliummanganat |
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Spektroskopische Untersuchung von Alkalimetall-Ionen | Bei Li, Na und K Anzahl, Farbe und Wellenlänge der Linien ermitteln | Ein Taschenspektroskop wird waagerecht in ein Stativ eingespannt und im 10-cm-Abstand auf die blaue Brennerflamme ausgerichtet. Mit einem ausgeglühten Magnesiastäbchen, das man kurz in Salzsäure taucht, nimmt man das Lithiumsalz auf und bringt es in die Brennerflamme. Ebenso verfährt man später mit Natrium- und Kaliumsalz. | Lehrer-/ Schülerversuch | Lithiumchlorid-Monohydrat, Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Exothermes Lösen von Ätznatron | Wärmefreisetzung bei der Reaktion mit Wasser | In einem Becherglas mit dest. Wasser wird mittels Temperaturmessgerät die Erwärmung beim Lösen von ca. 2g Natriumhydroxid in 30ml Wasser beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen) |
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Gelbe oktaedrische Kristalle | Mikrochemischer Nachweis von Lithium | Auf einen Objektträger setzt man neben ein Körnchen Hexamethylentetramin einen Tropfen Lithium-Lösung, dicht daneben einen Tropfen Kaliumhexacyanoferrat(III)-Lösung. Beim Auflegen des Deckglases verlaufen die Tropfen ineinander. Man betrachtet die einsetzende Kristallisation unter dem Mikroskop bei 50- bis 250-facher Vergrößerung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Hexamethylentetramin |
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Schnelle Salzkristalle auf der Glasplatte | Reaktion von Chlorwasserstoff mit Natronlauge | Auf eine Glasplatte setzt man zunächst einen Milliliter Natronlauge und unmittelbar daneben einen großen Tropfen Salzsäure. Der Salzsäuredampf reagiert mit der Lauge unter Bildung von Natriumchlorid-Kristallen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (rauchend (w= 37%)), Natronlauge (konz. w= 32%) |
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Kältemischung mit Salzen | Herabsetzung des Gefrierpunktes | A) Man gibt in 10ml eiskaltes Wasser 7,5g Natriumnitrat und verfolgt die Temperaturentwicklung mit dem Thermometer. B) Man gibt in 100ml Crash-Eis 15g Natriumnitrat und beobachtet die Temperaturentwicklung. C) Crash-Eis wird in wechselnden Lagen mit Küchensalz geschichtet. Die Masse rührt man um und misst die Temperaturentwicklung. D) Crash-Eis wird lagenweise mit Harnstoff gemischt. Nach dem Umrühren misst man die Temperatur. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumnitrat |
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Latentwärmespeicher | Natriumacetat und sein Kristallwasser | In einem 500-ml-Kolben werden 50ml Wasser mit 500g frischem Natriumacetat-Trihydrat vermischt. Zum Auflösen wird der Kristallbrei vorsichtig unter Rühren erhitzt. Man lässt auf 20 *C abkühlen und hat einen metastabilen Zustand. Beim Anstoß der Kristallisation z.B. durch Reiben mit dem Glasstab bildet sich unter enormer Wärmefreisetzung die feste Kristallmasse. Der Chemismus ist reversibel und damit wiederholbar. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumacetat-Trihydrat |
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Kristalle auf Steinen züchten | Kristallwachstum aus gesättigter Lösung | Von Kupfersulfat-Pentahydrat und Kalialaun stellt man eine größere Menge warm gesättigter Lösungen her, die nach dem Abkühlen vom Bodensatz abfiltriert werden. Chromalaun und rotes Blutlaugensalz werden kalt gesättigt zubereitet. Man legt einen Stein mit strukturierter Oberfläche in das Kristallisiergefäß, überdeckt ihn mit reichlich der jeweiligen Lösung. An einem kühlen erschütterungsfreien Standort lässt man die Kristallabscheidung ablaufen. Bei Chromalaun sollte es im Kühlschrank geschehen. Die fertigen Kristallgebilde auf den Steinen werden vorsichtig mit Alkohol abgespült. | Lehrer-/ Schülerversuch | Chrom(III)-Kaliumsulfat-Dodecahydrat, Ethanol (ca. 96 %ig), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Spinell aus der Retorte: Gahnit | Synthese der Zink-Aluminium-Sauerstoffverbindung | Die Rezepturmengen von Zinksulfat-Heptahydrat und Aluminiumsulfat-Octadecahydrat werden fein gepulvert und vermischt. In einem Porzellanschiffchen erhitzt man zunächst vorsichtig, bis das Kristallwasser verdampft ist, und dann längere Zeit stark über der Gasbrennerflamme. Nach dem Abkühlen auf feuerfester Unterlage entnimmt man dem Schiffchen den dunkelgrünen Gahnit. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinksulfat-Heptahydrat, Schwefeldioxid (freies Gas) |
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Spinell aus der Retorte: Herzynit | Synthese der Eisen-Aluminium-Sauerstoffverbindung | Die Rezepturmengen von Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat und Aluminiumsulfat-Octadecahydrat werden fein gepulvert und vermischt. In einem Porzellanschiffchen erhitzt man zunächst vorsichtig, bis das Kristallwasser verdampft ist, und dann längere Zeit stark über der Gasbrennerflamme. Nach dem Abkühlen auf feuerfester Unterlage entnimmt man dem Schiffchen den schwarzgrünen Herzynit. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Schwefeldioxid (freies Gas) |
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Kristalle von rotem Blutlaugensalz | Kristalle aus gesättigter Lösung | Vorbereitend stellt man Impfkristalle aus rotem Blutlaugensalz her, indem man in 50 ml dest. Wasser bei einer Temperatur von 40 °C ca. 20g rotes Blutlaugensalz auflöst und die Lösung in eine Petrischale filtriert, wo die Kristallisation kleine Aggregate wachsen lässt. Die Petrischale steht dabei erschütterungsfrei und mit Papier abgedeckt. Für größere Kristallgebilde bindet man einen einzelnen Impfkristall in einen dünnen Nylonfaden ein und hängt ihn in ein Glasgefäß mit einer größeren Portion der gesättigten Blutlaugensalz-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch |
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