Experimente der Sammlung "Chemie fürs Leben (Chemiedidaktik Rostock)"

AusgabeNameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
(F) BEO 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
(F) BEO 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%))
(F) BEO 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
(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
(F) BEO 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
(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
(F) BEO 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)
(F) BEO CfL: Herstellen eines „blauen Fleckes“ Vorbereitender Versuch zur reduktiven Farbzerstörung Um die Vorgänge praxisbezogen zu betrachten, wird ein weißer Lappen mit einem blauen Fleck eingefärbt. Dazu benötigt man eine konzentrierte Farbstofflösung, die aus einer blauen Farbstofftablette und 20 mL Wasser hergestellt wird. Hat sich die Tablette vollständig gelöst, so gibt man mit einer Pipette mehrere Tropfen der Lösung auf einen weißen Lappen, so dass sich ein dunkelblauer Fleck bildet. Lehrer-/ Schülerversuch
(F) BEO CfL: Herstellen einer Farbstofflösung Vorbereitender Versuch zur reduktiven Farbzerstörung Man löst je nach Bedarf eine halbe Tablette des Farbstoffs in 350 mL Leitungswasser bzw. eine ganze Tablette in 700 mL. Gelegentliches Rühren beschleunigt den Vorgang. Lehrer-/ Schülerversuch
(F) BEO CfL: Entfärben des „blauen Fleckes“ Reduktive Wirkung eines Entfärbers Um den in Versuch "CfL: Herstellen eines „blauen Fleckes“" hergestellten blauen Fleck zu entfärben, taucht man den verschmutzten Lappen äußerst kurz in die Entfärber-Lösung, die vorher gemäß der Verpackungsvorschrift hergestellt wurde. Ein längeres Verweilen in der Lösung führt dazu, dass der Fleck nicht nur entfärbt, sondern der Farbstoff durch das Wasser aus der Faser herausgelöst wird. An der Stelle, an der sich vorher ein blauer Fleck befunden hat, ist anschließend ein gelber Fleck zu sehen. Bei dem gelben Farbstoff handelt es sich um die Leukobase des blauen Indigocarmins. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumdithionit
(F) BEO CfL: Reduktives Entfärben eines Farbstoffes durch Heitmann-Universal-Entfärber Reaktion von Indigo zur Leukobase Ein Reagenzglas wird 4 cm hoch mit der hergestellten Farbstofflösung (s. Versuch "CfL: Herstellen einer Farbstofflösung") gefüllt. Dann gibt man mit der Pinzette sehr wenig(!) Staub des Entfärbers in die Lösung. Es darf kein Bodensatz im Reagenzglas zurückbleiben. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumdithionit
(F) BEO CfL: Variante 2 des reduktiven Entfärbens des Farbstoffes durch Heitmann-Universal-Entfärber Unterbindung des Sauerstoffzutritts Ein Reagenzglas wird 4 cm hoch mit der hergestellten Farbstofflösung (s. Versuch "CfL: Herstellen einer Farblösung") gefüllt. Dann gibt man mit der Pinzette sehr wenig(!) Staub des Entfärbers in die Lösung. Es darf kein Bodensatz im Reagenzglas zurückbleiben. Nun wird die wässrige Phase mit einer Sperrschicht aus Speiseöl bedeckt. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumdithionit
(F) BEO CfL: Oxidatives Einfärben durch einen Oxi-Reiniger Reaktion zwischen Oxi-Reiniger und Leukindigo Der auf dem Lappen befindliche, zuvor durch die Entfärberlösung gelblich verfärbte Fleck (s. Versuch "CfL: Entfärben des „blauen Fleckes“") wird mit wenig Oxi-Spray besprüht. Analog dazu kann man auch die in Versuch "CfL: Reduktives Entfärben eines Farbstoffes durch Heitmann-Universal-Entfärber" entfärbte Lösung mit etwas Oxi-Spray versetzen. Sowohl der gelbliche Fleck auf dem Lappen als auch die gelbliche Farbstofflösung werden zunächst nicht vollständig entfärbt, sondern färben sich wieder blau. Lehrer-/ Schülerversuch
(F) BEO CfL: Oxidatives Einfärben der Farbstofflösung durch Luftsauerstoff Reaktion von Leukindigo mit Sauerstoff Man stellt sich wie in Versuch "CfL: Reduktives Entfärben eines Farbstoffes durch Heitmann-Universal-Entfärber" beschrieben eine reduktiv entfärbte (gelbliche) Lösung her und stellt das Reagenzglas 2-3 min in einen Reagenzglasständer. Im Anschluss wird das Glas mit dem Stopfen verschlossen und kräftig geschüttelt. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumdithionit
(F) BEO CfL: Reduktives Entfärben durch nascierenden Wasserstoff Umkehrbarkeit der Färbung bzw. Entfärbung von Indigocarmin In das Reagenzglas gibt man 15 mL Essig-Essenz und fügt 2 mL der Farbstofflösung hinzu. Nun wird der an einem Bindfaden befestigte Anspitzer so lange in die saure Lösung gehalten, bis diese sich entfärbt hat. Vorsicht, das Reagenzglas wird dabei sehr heiß! Ist die Lösung nahezu farblos, so entfernt man den Anspitzer aus dem Reagenzglas. Nun setzt man den Stopfen auf das Reagenzglas und schüttelt. Lehrer-/ Schülerversuch Magnesium (Band, Stücke), Wasserstoff (freies Gas)
(F) BEO CfL: Oxidation von Kupfer durch Oxi-Reiniger (Sodasan®) Komplexe Redoxreaktion mit Kupfer und Natriumpercarbonat Auf der Heizplatte werden zunächst 80 mL Wasser auf 60-70 °C erhitzt und mit 2 g Citronensäure angesäuert. Wenn sich die Säure vollständig aufgelöst hat, stellt man das Kupferblech in die Lösung und gibt langsam den Oxi-Reiniger dazu. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumpercarbonat (ca. 90%, enth. Na-carbonat und Na-peroxid), Citronensäure-Monohydrat
(F) BEO CfL: Reduktion von Kupfer(II)-Ionen durch Heitmann-Universal-Entfärber Komplexe Redoxreaktion zwischen Kupfercitrat und Dithionit-Lösung Im Reagenzglas werden 0,5 g Entfärber in 5 mL Wasser gelöst und auf 60-70 °C erhitzt. Man spannt das Reagenzglas mit der heißen Lösung schräg ein und leitet dort anschließend langsam aus der Pipette etwa 1,5 mL Kupfercitrat-Lösung ein. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumdithionit
(F) BEO CfL: Reaktion von Magnesium mit Natriumhydroxid Betrachtung der Reaktion und der Thermodynamik In einem Duran-Reagenzglas 16 x 160 mm schichtet man auf 2,5 g Natriumhydroxid 1 g Mg-Späne (nach Grignard) und verschließt das Reagenzglas mit einem Lochstopfen mit kurzem Glasrohr (kein ausgezogenes Glasrohr). Nun erhitzt man das Natriumhydroxid scharf, bis die Reaktion deutlich einsetzt und entzündet die am Glasrohr austretenden Gase schnell mit dem Brenner. Lehrer-/ Schülerversuch Magnesium (Band, Stücke), Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoff (freies Gas), Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl)
(G) EKF CfL: Aufbau und Funktionsweise eines Gasfeuerzeuges Arbeiten mit dem Alltags–‚Flammengeber‘ a) Man entzündet ein Gasfeuerzeug und stellt mit Hilfe des kleinen Stellstifts an der Seite des Feuerzeuges eine 1 cm hohe Flamme ein. Nach dem Löschen der Flamme wird es neben das Ohr gehalten und nur der Druckknopf betätigt, ohne das Rad zu bewegen! Mit Hilfe des Overhead-Projektors erzeugt man einen Lichtkegel gegen eine weiße Wand. Nun betätigt man das Feuerzeug in einem Abstand von ca. 10 cm zur Wand im Lichtkegel und betrachtet den Schatten. Evtl. ist der Abstand zur Wand zu variieren. Dann wird das Feuerzeug entzündet und ebenfalls das Schattenbild betrachtet. b) Die Flüssigkeit wird so in dem Feuerzeug verteilt, dass sie sich vollständig in der Kammer ohne Kunststoffstab befindet und der Flüssigkeitsstand mit einem wasserfesten Stift markiert. Jetzt wird das Feuerzeug entzündet und etwa eine Minute lang brennen gelassen. Dabei ist darauf zu achten, dass kein direkter Kontakt zu einem Metallteil des Feuerzeuges besteht, da diese bei längerem Betrieb sehr heiß werden können. Anschließend wird der Druckknopf unter einem Abzug noch mindestens weitere fünf Minuten (ohne Flamme) betätigt (bei langer Brenndauer würden Teile des Feuerzeugkopfes schmelzen, dadurch wird das Feuerzeug zerstört). Lehrer-/ Schülerversuch Feuerzeuggas (enth. >95% i-Butan)
(G) EKF CfL: Anzünden, Regulieren und Löschen des Kartuschenbrenners Bedienunganleitung für den mobilen Laborbrenner Anzünden: Zunächst wird überprüft, ob das Luftloch am Brenner geschlossen ist. Dann wird der Gasregler am Brenner leicht geöffnet und das ausströmende Gas entzündet. Nun kann die Gaszufuhr langsam weiter geöffnet werden, bis die gewünschte Flammenhöhe erreicht ist. Zum Einstellen einer nicht leuchtenden und einer rauschenden Flamme wird die die Luftzufuhr weiter bzw. ganz geöffnet. Vergrößerung der Flamme verstärkt man erst die Gas- und dann die Luftzufuhr. Zum Einstellung einer kleineren Flamme wird erst die Luftzufuhr verringert und dann die Gaszufuhr. Zum Löschen wird die Luftzufuhr und danach der Gasregler verschlossen. Lehrer-/ Schülerversuch n-Butan, Propan

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