Experimente der Kategorie "Reaktionen mit Sauerstoff"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Hüpfender Schnapsbecher | Zündung eines Knallgas-Gemisches mittels Katalysator | Man befüllt gemäß Beschreibung ein 2cl-Einweg-Schnapsglas mit Knallgas-Gemisch. Dieses hat man zuvor in einer 50ml-Spritze mit abgestumpfter Kanüle durch Aufziehen von 20 ml Sauerstoff und 40 ml Wasserstoff aus 2 Luftballonvorratsbehältern zubereitet. Man platziert das Schnapsglas wie angegeben über einem Stopfen, auf dem eine Pt/Pd-Katalysator-Perle liegt und begibt sich sofort auf ca 1 m Sicherheitsabstand. | Lehrerversuch | Wasserstoff (freies Gas) |
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Verbrennung ohne Flammenzutritt | Zink und Kupfer an der Luft erhitzen | A) Eine Spatelportion Zink wird mittig in ein Verbrennungsrohr eingebracht. Über ein Gummiballgebläse führt man Luft in das Rohr, während es von unten mit dem Gasbrenner stark erhitzt wird. B) Ein Kupferblech wird in ein schräg eingespanntes Verbrennungsrohr gelegt, das unten mit einem lockeren Glaswollestopfen bestückt ist. Man erhitzt von außen mit der Brennerflamme. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Zinkoxid, Kupfer(II)-oxid (Pulver) |
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Eisen brennt | Zerteilungsgrad eines Stoffes als Kriterium der Entzündbarkeit | Zwei größere Büschel Eisenwolle werden an einer Balkenwaage links und rechts befestigt. Man tariert die Waage adäquat aus. Nun wird mittels Flachbatterie oder Stielfeuerzeug die Eisenwolle auf einer Seite kurz entzündet. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Anorganische und enzymatische Katalase | Zersetzung von Wasserstoffperoxid - unterschiedlich katalysiert | Vorbereitend wird eine 0,2%ige ethanolische Tetramethylbenzidin-Lösung bereit gestellt. Reagenzglasversuch: In vier Rggl. wird Wasserstoffperoxid-Lösung vorgelegt und mit einigen Tropfen der Tetramethylbenzidin-Lösung vermischt. Der ersten Ansatz wird mit eine Spsp. Mangangdioxid, der zweite mit einem Stück roher Kartoffel mit Schale, der dritte mit einem Stück gekochter Kartoffel und der vierte mit einer Spsp. Katalase versetzt. Man vergleicht die Reaktionen und macht an der Öffnung des Rggl. die Glimmspanprobe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Ethanol (ca. 96 %ig), Mangan(IV)-oxid, Sauerstoff (freies Gas) |
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Brennender Latexhandschuh | Wirkung von rauchender Salpetersäure auf einen Latexhandschuh | Über einer Auffangschale wird rauchende Salpetersäure in einen Latexhandschuh gegeben. Er fängt an zu brennen. | Lehrerversuch | Salpetersäure (rauchend, (w: >70%)), Stickstoffdioxid (freies Gas) |
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CfL: Verbrennen von Wasserstoff | Wasserstoffportion in Reaktion mit Luft-Sauerstoff | Man spannt den Standzylinder mit der Öffnung nach unten so in ein Stativ ein, dass zwischen Tischplatte und Öffnung genügend Platz ist, um die Kerze mit Hilfe des Drahtes ungehindert einschieben zu können. Der Schlauch wird bis zum Boden des Zylinders geführt. Nun leitet man Wasserstoff ein. Während des Füllens wird der Schlauch langsam aus dem Zylinder herausgezogen. Ist der Zylinder mit Wasserstoff befüllt, wird nun die Kerze angezündet und zügig in den Standzylinder eingeführt. Um den Effekt zu verdeutlichen, kann die Kerze mehrfach langsam heraus und zügig wieder hineingeführt werden. Es wird empfohlen, den Versuch zweimal hintereinander durchzuführen, um so ein gezieltes Beobachten zu ermöglichen. | Lehrerversuch | Wasserstoff (Druckgas) |
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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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Wasserstoffentwicklung und Knallschaum | Wasserstoff-Verbrennung und Knallgas-Explosion im Seifenschaum | Gemäß Beschreibung gewinnt man in einer Spritzen-Apparatur nach Victor Obendrauf aus Zinkgranalien und Salzsäure eine 20ml-Spritze voll Wasserstoff. Diesen presst man in Seifenschaum, der auf einem randvoll mit Seifenlösung gefüllten kleinen Gefäß schwimmt. Man entzündet mit brennendem Holzspan. Je nach dem Luftanteil, mit dem sich der Wasserstoff in der Spritze angesammelt, kommt es zum lauten Knall, bei reinem Wasserstoff zur geräuscharmen schlagartigen Verbrennung. Alternativ kann der Seifenschaum auch in der Hand gebildet und gezündet werden. Dabei nur Spritzen mit abgestumpfter Kanüle verwenden! | Lehrerversuch | Salzsäure (w=____% (10-25%)), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Wasserstoff (freies Gas) |
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Schnelle Wassersynthese | Wasserstoff-Verbrennung an der Luft | Wasserstoff wird aus der Druckflasche in eine Lötrohr geleitet. Nach zweimaliger negativer Knallgasprobe entzündet man das Gas und lässt es bei schwachem Druck mit kleiner Flamme brennen. Hält man ein trockenes, kühles Becherglas über die Flamme, bilden sich an der Innenwand kleine Wassertröpfchen. | Lehrerversuch | Wasserstoff (Druckgas) |
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Qualitative Wassersynthese | Wasserstoff-Verbrennung | Über ein gewinkeltes Glasrohr mit ausgezogener Spitze, die als Rückschlagsicherung etwas Kupferwolle trägt, leitet man Wasserstoff und entzündet ihn nach zweimaliger negativer Knallgasprobe. Das Flammenabgas wird von einem Trichter aufgenommen, der über ein U-Rohr (Kühlfalle) mit der Wasserstrahlpumpe verbunden ist. In der Kühlfalle sammelt sich kondensierendes Wasser. | Lehrerversuch | Wasserstoff (freies Gas) |
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Wunderkerzen unter Wasser | Wasserstoff-Freisetzung und -verbrennung | Man umwickelt 5 Wunderkerzen mit Klebefilm eng aneinanderliegend bis auf die oberen 2 cm, an denen man das Bündel in Brand setzt. Brennend taucht man es dann im Abzug in ein großes, evtl. dickwandiges Glas mit Wasser. | Lehrerversuch | Wasserstoff (freies Gas), nitrose Gase (Sammelbez. für gasförmige Stickstoff-Oxide ) |
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Wasserzerlegung durch Reduktionsmittel | Wasserstoff-Freisetzung aus Wasser mittels Zink und Calcium | Gemäß Anleitung werden in einem Rggl., das im unteren Teil mit gut gefeuchtetem Sand gefüllt ist, zunächst eine Portion Zinkpulver, anschließend im zweiten Ansatz eine Portion Calciumspäne eingebracht. Das Rggl. wird mit einem Stopfen mit Glasdüse verschlossen und beim Zink-Ansatz schräg, beim Calciumansatz senkrecht eingespannt. Man erhitzt die Metalle jeweils stark mit dem Gasbrenner und treibt gleichzeitig Wasserdampf aus dem feuchten Sand aus, der mit den Metallen reagiert. Der entstehende Wasserstoff wird mit einem Rggl. gemäß Anleitung aufgefangen. Man macht die Knallgasprobe und entzündet bei deren negativem Ausgang den Wasserstoff an der Glasdüse. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Calcium (gekörnt), Calciumoxid, Zinkoxid |
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Böllerbüchse mit Wasserstoff | Wasserstoff verbrennt / Knallgas explodiert | Eine mit Wasserstoff gefüllte, nach unten offene Blechdose wird auf den Tisch gestellt. Der oben aus dem 1-2-mm-Loch ausströmende Wasserstoff wird entzündet und brennt langsam ab. In der Dose bildet sich langsam ein brisantes Knallgasgemisch, das nach einer Weile spontan explodiert. | Lehrerversuch | Wasserstoff (freies Gas) |
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Knallgasprobe | Wasserstoff mit Luft- oder Sauerstoffanteil reagiert mit Knall. | Reagenzglasversuch: An einer Flamme entzündet sich Wasserstoff als reines Gas geräuscharm, mit Luft durchmischt jedoch mit lautem Knall. (Reinheitsprobe) | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas) |
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CfL: Wassernachweis im Verbrennungsprodukt einer Kerze | Wasserdampfkondensation an Becherglaswandung | Ein kaltes Becherglas wird einige Sekunden über die Flamme gehalten. Man beobachtet das Beschlagen der Innenwand und befühlt das Kondensat. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Wasser, ein Oxid | Wasserbildung bei der Verbrennung von Brennergas bzw. Ethanol | Ein Rggl. mit seitl. Ansatz wird gemäß Anleitung mit einem Schlauch und einem Trichter verbunden. Der Trichter wird mit der Öffnung nach unten in ein Stativ eingespannt, ebenso das Rggl., das in ein Becherglas mit Eiswasser gestellt wird. Man stellt einen Brenner auf Sparflamme ein und positioniert ihn unter die Trichteröffnung (später verfährt man ebenso mit einem Porzellanschälchen mit brennendem Ethanol. Mittels Wasserstrahlpumpe zieht man den jeweiligen Abgasstron der Flammen durch die vorbereitete Apparatur. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt) |
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Massenänderung bei einer brennenden Kerze | Wägung einer Verbrennungsreaktion mit gasf. Produkten | Ein Kunststoffrohr wird oben mit einem Siebeinsatz bestückt, der mit Rohrfrei-Granulat (alternativ: Natriumhydroxid) befüllt ist. Auf eine Digitalwaage (0,01g) stellt man ein Teelicht. Das präparierte Rohr wird nun auf 3 Gummistopfen ruhend über das brennende Teelicht befestigt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen) |
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Bedeutung der Luft für die Oxidation | Vollständige, partielle und ausbleibende Oxidation von Kupfer | Ein dünnes Kupferblech wird zu einem Briefchen gefalten, so dass keine Luft an den Innenbereich gelangen kann. Man erhitzt das Kupfer kräftig in der Gasbrennerflamme. Nach dem Abkühlen wird das Briefchen aufgefaltet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(I)-oxid, Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke) |
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Untersuchung der Kerzenflamme | Versuchsreihe in Anlehnung an FARADAY | Das Aussehen der Kerzenflamme wird genau beobachtet und dokumentiert; ein Holzstäbchen erhält eine Doppelring-Brandmarke; Paraffingas wird ausgeleitet und brennt als Tochterflamme oder wird als Nebel entflammt; Paraffin brennt ohne Docht; Nachweis von Kohlenstoff als Ruß, vom Reaktionsprodukt Wasser als Kondensat, vom Reaktionsprodukt Kohlendioxid durch Kalkwassertrübung; Funktion und Arbeitsweise des Dochtes; Ausmessen des Flammensaums u.a.m. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Bedeutung der Luft für die Verbrennungsvorgänge | Verhalten von Spiritus- und Kerzenflamme unter Luftabschluss | Ein kleiner Porzellantiegel wird mit wenig Spiritus gefüllt. Man positioniert ihn auf einer Styroporplatte, zündet den Spiritus an und stülpt ein größeres Becherglas darüber. Der Versuch wird mit danach mit einem brennenden Teelicht wiederholt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt) |
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