Experimente der Kategorie "Redoxreaktionen"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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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 |
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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 | |
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Kathodischer Korrosionsschutz | Sauerstoffkorrosion und ihre Verhinderung in der Projektion | Wasser wird wie beschrieben mit Kochsalz und etwas rotem Blutlaugensalz versetzt und in eine Küvette für die Projektion mittels Diaprojektor oder OHP gefüllt. Man sättigt die Lösung mit Sauerstoff durch Besprudeln aus der Gasdruckflasche. A Man stellt einen Eisennagel hinein. B Man stellt einen Eisennagel und einen Zinkstab hinein, die außerhalb des Gefäßes mittels Kabel und Klemmen leitend verbunden werden. C Der Nagel in der Lösung wird mit dem Minuspol und ein Platindraht, der in die Lösung taucht, mit dem Pluspol einer Spannungsquelle (3-9 V) verbunden. Das Geschehen wird jeweils mit Lichtquelle (s.o.) projeziert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Sauerstoff (Druckgas) |
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Herstellung von Bromwasser | Redoxreaktion mit Chlorgas (Microscale) | Wie a. a. St. beschrieben gewinnt man mit dem Medizintechnik-Gasentwickler eine kleine Portion Chlor in einer 20ml-Spritze. Eine Kaliumbromid-Lösung wird im Rggl. bereit gehalten. Man drückt das Chlor gemäß Anleitung durch ein schlankes Schlauchstück, das bis zum Boden des Rggl. reicht, in die Lösung. Überschüssiges Chlor wird in Natriumthiosulfat-Lösung eingeleitet. | Lehrerversuch | Kaliumpermanganat, Salzsäure (konz. (w: >25%)), Bromwasser (verd. (w: 1-5%)) |
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Silberbesteck mit Soda reinigen | Redoxchemie in der Küche | Wie angegeben stellt man mit warmen Wasser eine Soda-Lösung her und gibt davon so viel in eine Wanne, dass die zu reinigenden Besteckteile vollständig bedeckt sind. Unter die Besteckteile legt man ein Stück Aluminiumfolie angemessener Größe. Dann lässt man die Reaktion laufen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumcarbonat-Decahydrat |
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Reaktion von Zink und Schwefel | Zink reagiert exotherm mit Schwefel. | Zink- und Schwefelpulver werden vermischt. Das Gemisch wird auf feuerfester Unterlage mit einem glühenden Draht gezündet. | Lehrerversuch | Zink (Pulver, phlegmatisiert), Schwefel, Schwefeldioxid (freies Gas), Zinkoxid |
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Lokalelement Zink und Kupfer (Platin) | Elektrochemische Reaktion von edlem mit unedlem Metall | Zinkgranalien werden mit 10%iger Schwefelsäure übergossen. Man berührt mit einem Kupferdraht (alternativ: Platindraht) ein Zinkstückchen. Die mäßige Wasserstoffentwicklung wird dadurch erheblich verstärkt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Wasserstoff (freies Gas) |
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Reaktion von Eisen(II)- mit Cer(IV)-Ionen | Reduktion zu Cer(III) | Zu einer Eisen(II)-sulfat-Lösung tropft man wie angegeben solange Cer(IV)-sulfat-Lösung, bis eine sichtbare Reaktion (Umfärbung) einsetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Cer(IV)-sulfat-Tetrahydrat |
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Sauerstoffdarstellung und Glimmspanprobe | Darstellung von Sauerstoff aus Kaliumpermanganat-Wasserstoffperoxid-Reaktion | Zu einer Kaliumpermanganatlösung, die mit verd. Schwefelsäure angesäuert wurde, setzt man portionsweise Wasserstoffperoxid-Lösung hinzu. Die heftige Sauerstofffreisetzung wird mit dem Glimmspan nachgewiesen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig (w=3%)) |
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Zink reagiert mit Kupfersalz-Lösung. | Zinkpulver wird in Kupferionen-Lösung in exothermer Reaktion reduziert. | Zu einer Kupfer(II)-sulfat-Lösung wird unter Temperaturkontrolle Zinkpulver gegeben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Zink (Pulver, phlegmatisiert) |
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Vom Iodat über Iod zum Iodid | Zweistufige Reduktion von Iodat mittels Sulfit | Zu einer Lösung von Iodat wird eine mäßig konzentrierte Natriumhydrogensulfit-Lösung mittels Tropfpipette gegeben. Nach einer Braunfärbung (Iod-Bildung) wird die Lösung wieder farblos (Iodid-Bildung). | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumiodat, Natriumhydrogensulfit-Lösung (wässrig, w=39%), Iod |
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Iodid-Iod-Iodid-Kreislauf | Iod: Oxidation und Reduktion im Wechsel | Zu einer Lösung von Kaliumiodid wird mit etwas Eisen(III)-nitrat-Lösung hinzugetropft. Das entsthende Iod (Braunfärbung) wird durch Hinzutropfen von etwas Natriumthiosulfat-Lösung zu farblosem Iodid zurückgeführt (reduziert). | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat, Iod |
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Stickstoff aus Ammonium- und Nitrit-Ionen | Ammoniumchlorid-Natriumnitrit-Reaktion | Zu einer Natriumnitrit-Lösung wird unter Rühren eine Ammoniumchlorid-Lösung gegeben. Es wird Stickstoff freigesetzt. | Lehrerversuch | Kaliumnitrit, Ammoniumchlorid |
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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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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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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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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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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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Gehaltsbestimmung von Chlorbleichlauge | Titration mit Natriumthiosulfat-Lösung in 1-mL-Tuberkulin-Spritzen | Zur Vorbereitung der Probe wird die Chlorbleichlauge (Natriumhypochlorit-Lösung) wie angegeben mit Wasser stark verdünnt. Man gibt gemäß Anleitung zu vorgelegtem Wasser im Erlenmeyerkolben a) die Probe, b) Kaliumiodid-Lösung und c) Schwefelsäure-Lösung. Dann titriert man mit Natriumthiosulfat-Lösung bis zur Gelbfärbung, setzt Zinkiodid-Stärke-Lösung hinzu und titriert die schwarzblaue Lösung bis zur Entfärbung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (konz. w: >15%), Natriumhypochlorit-Lösung (wässrig, aktives Chlor: unter 10%), Zinkiodidstärke-Lösung |
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Silber im Nano-Format | Elektrolytische Darstellung von Silber-Nanopartikeln | Zwei Bechergläser werden hälftig mit stark verdünnter Silbernitrat-Lösung befüllt. In eines der Bechergläser montiert man mittels Krokodilklemmen zwei Silberdrähte, die tief in die Lösung eintauchen. (Die andere Portion dient als Vergleichslösung.) Die Silberdrähte werden über Kabel mit einer 9-V-Batterie verbunden. Man elektrolysiert unter Wechselspannung: Im 5-sec-Rhythmus wird 20mal die Polung batterieseitig getauscht. Anschließend werden zur Beobachtung des Tyndall-Effekts an einem dunklen Ort beide Gefäße mit einem Laserpointer seitlich durchstrahlt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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