Experimente der Kategorie "Gebrauchsmetalle"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Vorsicht Modeschmuck | Nachweis von Nickel in Schmuck und in Münzen | Mit einem Tupfer oder Zellstofftuch, mit Ammoniak-Lösung getränkt, reibt man das zu prüfende silberglänzende Schmuck- oder Münzstück intensiv ab. Sofort danach gibt man zwei Tropfen einer 1%igen ethanolischen Dimethylglyoxim-Lösung auf den Tupfer bzw. auf das Tuch. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (ca. 96 %ig), Dimethylglyoxim, Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)) |
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Eisen aus dem Weltall | Nachweis von Metallen in Meteoriten | Man trägt von einem Meteoriten kleinste Partikel oder Späne ab und löst sie in einem Rggl. mit wenig konz. Salpetersäure im Abzug auf. Die Lösung wird verdünnt und aufgeteilt. A) Man weist in der Lösung Eisen(III)-Ionen mittles gelbem Blutlaugensalz oder Kaliumthiocyanat nach. B) Man fällt durch Ammoniakzugabe Eisen(III)-hydroxid aus, trennt es durch Filtration ab und weist im bläulichen klaren Filtrat mittels Dimethylglyoxim Nickel-Ionen nach. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-nitrat-Nonahydrat, Nickel(II)-nitrat-Hexahydrat, Dimethylglyoxim, Salpetersäure (rauchend, (w: >70%)), Stickstoffmonoxid (freies Gas) |
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Kohlenstoff im Stahl | Nachweis von Kohlenstoff | Einige Stahl-Späne werden im Rggl. mit 5ml Salzsäure übergossen. Man erhitzt über der Brennerflamme bis zur vollständigen Zersetzung der Späne. Dann füllt man mit etwas dest. Wasser auf und filtriert. Der Filterrückstand wird mit etwas Wasser gewaschen und betrachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (w=____% (10-25%)), Eisen(II)-chlorid-Tetrahydrat |
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Konkurrenz für Archimedes | Nachweis echten Goldes auf Schmuck, Münzen etc. | Man reinigt die zu untersuchende Probe mit Wasser und Spülmittel und trocknet sie. Dann wird mit einem Q-Tip etwas Silbernitrat-Lösung aufgetragen. Nur auf Gold bildet sich elementares graues Silber. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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Rostendes Eisen | Nachweis des Sauerstoffverbrauchs | Auf einem Streifen feuchten Filterpapier bringt man Spatelportionen von Eisenpulver in ein waagerecht eingespanntes Reagenzglas. Es wird mit einem Stopfen verschlossen, der ein U-Rohr-Manometer trägt (gewinkeltes oder gebogenes Glasrohr mit Wasserfüllung). Die Änderung des Wasserstandes während der langsamen Reaktion wird beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Korrosion im Wassertropfen | Nachweis der Hydroxidionen-Bildung | Man stellt eine wässrige Lösung von Kochsalz, etwas rotem Blutlaugensalz und einigen Tropfen Phenolphthalein-Lösung her. Auf ein blankes Stahlblech setzt man davon einen 1-cm-großen Tropfen. Zum Vergleich setzt man einen zweiten Tropfen daneben, der aus eine Kochsalzlösung mit einigen Tropfen Phenolphthalein-Lösung besteht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Schmelztemperatur von Zinnfolie und lithiierter Zinnfolie (Vergleich) | Nachweis der entstehenden Zintl-Phasen | Gemäß Beschreibung wird ein Raktionsgefäß mit einer Elektrolyt-Lösung befüllt, die wie angegeben aus Lithiumperchlorat, Propylencarbonat und Dimethylcarbonat angemischt wird. Man setzt ein schmales Zinn-Folienstück und ein entsprechendes Graphit-Folienstück mittels Krokodilklemmen als Elektroden ein, verschaltet diese wie beschrieben mit einer Gleichspannungsquelle und taucht sie in die Elektrolyt-Lösung. Der Akkumulator wird 7 min lang mit 4,8 V geladen. Man entnimmt danach die lithiierte Zinnfolie mittels Pinzette und wäscht sie in Propylencarbonat-Lösung. Man legt sie auf einen Objektträger, zum Vergleich auch eine unbehandelte Zinnfolie auf einen zweiten Objektträger. Beide Gläser werden auf einer Heizplatte langsam stark erhitzt, bis es zum Abbrand der legierten Folie kommt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Dimethylcarbonat, Propylencarbonat, Lithiumperchlorat |
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Messingbildung auf Kupferblech | Modellversuch zur Zink-Kupfer-Legierung | Man gibt feines Zinkpulver in konz. Kalilauge und taucht ein Kupferblech in diese Suspension. Das so verzinkte Kupferblech wird mehrfach durch eine Brennerflamme gezogen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Kalilauge (konz. w=40%) |
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CfL: Herstellung von Namensschildern durch Tiefätzen von Metall | Modellversuch zu einer Druck- bzw. Graviertechnik | Das Aluminiumblech wird auf die gewünschte Größe zugeschnitten und auf beiden Seiten mit flüssigem Wachs bestrichen oder darin eingetaucht. Die Wachsschicht sollte das Blech überall gut abdecken. Mit dem Kunststoffspatel oder dem Pinselstiel wird der Name in die Wachsschicht eingeritzt. Dabei ist darauf zu achten, dass der Schriftzug die Wachsschicht ganz durchdringt und das Metall an diesen Stellen völlig frei von Wachs wird. Man legt das Blech mit der Pinzette für ca. 20 Minuten in die mit Salzsäure gefüllte Petrischale (Blech herausnehmen, bevor Löcher entstehen!). Anschließend wird das Blech unter fließendem Wasser abgespült und in eine zweite Petrischale mit heißem Wasser gelegt, damit sich das Wachs wieder ablöst. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Kupferkorrosion mit und ohne Sauerstoffzutritt | Mitwirkung des Luftsauerstoffs bei der elektrochemischen Kupferzersetzung | Man befüllt jeweils vier Rggl. mit Salzsäure, Schwefelsäure, Essigsäure und Natriumchlorid-Lösung (c = ca. 1mol/l). Jeweils zwei dieser Ansätze werden minutenlang mit Stickstoff durchspült und dann gegen Luftzutritt mit Stopfen verschlossen. Man gibt eine Portion Kupferwolle bzw. ein Stückchen Kupferblech in die Ansätze und lässt die 16 Rggl. sieben Tage lang stehen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (Maßlösung c= 0,5 mol/L), Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Essigsäure (Maßlösung 1N) |
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CfL: Verbrennen von Eisenwolle an der Balkenwaage | Massenzunahme während der Verbrennungsreaktion | An beiden Seiten der Balkenwaage wird jeweils ein gleich schweres, lockeres Knäuel Eisenwolle befestigt. Wenn nötig, tariert man die Waage mit Sand aus. Nun streicht man mit der entleuchteten Flamme des Brenners kurz über die Eisenwolle auf der einen Seite und beobachtet den Zeigerausschlag. Anschließend verfährt man auf der zweiten Seite genauso. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Quantitative Untersuchung von Oxiden | Massenzunahme beim Glühen (Oxidieren) von Eisenwolle | Gemäß Beschreibung wird eine Porzellanschale auf eine Dezimalwaage gestellt und austariert. Man gibt eine Portion Eisenwolle hinein und bestimmt deren Masse. Dann wird die Eisenwolle angezündet. Zum vollständigen Durchreagieren fächelt man vorsichtig Luft zu. Danach wird erneut gewogen. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Mit Chinalizarin, Oxin oder mit Titangelb | Magnesium-Nachweis bei Bleistiftspitzern | Vorbereitend werden kleine Stückchen des Spitzermaterials in Salzsäure aufgelöst. Außerdem wird eine Chinalizarin-Lösung hergestellt, indem man wenig Chinalizarin in Ethanol auflöst. A) Die Probelösung wird mit etwas Chinalizarin-Lösung versetzt und mit Natronlauge alkalisch eingestellt. B) Die Probelösung wird mit Ammoniak-Lösung alkalisch eingestellt und dann tropfenweise mit einer ethanolischen Oxin-Lösung versetzt. C) Zur Probelösung gibt man eine wässrige Titangelb-Lösung und stellt diese dann mit Natronlauge alkalisch ein. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (w=____% (10-25%)), Natronlauge (verd. w= 10%), Ethanol (ca. 96 %ig), 8-Hydroxychinolin |
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Der nicht rostende Eisennagel | Magnesium als Opferanode | In ein mit ionenhaltigem Wasser gefülltes U-Rohr hängt man mittels Krokodilklemmen auf die eine Seite einen entfetteten Eisennagel, auf die andere Seite ein Stück Magnesiumband und schließt die Metalle durch ein Kabel kurz. Zum Vergleich legt man einen weiteren Eisennagel in ein Glas mit ionenhaltigem Wasser. Die Vorgänge in beiden Ansätzen werden verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium (Band, Stücke) |
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Versuche mit dem Bleistiftspitzer | Magnesium als Gebrauchsmetall | A) Ein Bleistiftspitzer, bei dem man die stählerne Schneide entfernt hat, wird mit der Tiegelzange so lange in die blaue Gasbrennerflamme gehalten, bis er sich entzündet und mit gleißender weißer Flamme verbrennt. B) Man gibt größere Stücke eines Bleistiftanspitzers in ein Rggl. mit Haushaltsessig, Zitronensaft bzw. Vitamin-C-Lösung. Die sich entwickelnden Gase fängt man auf und macht damit die Knallgasprobe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas) |
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Eigenschaften von Magneteisenstein | Lösen von Magnetit; Nachweis von Eisen(II) und Eisen(III) | Zerkleinerter Magnetit wird in halbkonz. Salzsäure aufgekocht. Man lässt das Filtrat abkühlen, filtriert und weist im gelblichen Filtrat mit Amminiumthiocyanat-Lösung gelöstes Eisen nach. Sowohl mit rotem als auch mit gelbem Blutlaugensalz stellt man eine wässrige Lösung her und untersucht damit das Filtrat auf zweiwertiges und dreiwertiges Eisen. Man prüft bei zerkleinertem Magnetit die magnetische Eigenschaft, erhitzt ihn im Porzellantiegel bis zur Rotglut und prüft erneut. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumthiocyanat, Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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 Kupfer und Nickel in den D-Mark-Münzen |
Legierungen auflösen und Ionen nachweisen | keine Anleitung | tabu | |
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Kupferschrift | Kupferionen-Lösung reagiert mit blankem Eisen. | Geeignet große Eisenbleche werden wie beschrieben gründlich gereinigt und mehrfach - am Ende fein - geschmirgelt. Mit einem Wattestäbchen nimmt man im Becherglas bereit gehaltene Kupfer(II)-sulfat-Lösung auf und setzt einen beliebigen Schriftzug auf die Eisenplatte. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)) |
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Reduktion von Kupferoxid | Kupfergewinnung mittels Holzkohle | Gemäß Anleitung wird ein DURAN-Rggl. mit einem Kupferoxid-Holzkohlepulver-Gemisch (40:3) befüllt und für Vergleichszwecke ein weiteres Rggl. mit Kupferoxid. Ein drittes Reagenzglas mit Kalkwasser wird bereit gehalten. Man prüft durch starkes Erhitzen über der Brennerflamme, ob sich das Kupferoxid verändert. Anschließend erhitzt man das Gemisch bis zum Einsetzen der Reaktion und löscht den Brenner. Über das aufgesteckte Winkelrohr wird das aus dem Rggl. entwechende Gas in Kalkwasser eingeleitet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-oxid (Pulver) |
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Löten | Kupferbleche miteinander verbinden. | Gemäß Anleitung werden 2 Kupferbleche aufeinander fixiert. Man erhitzt den Überlappungsbereich in der Brennerflamme, bringt wie beschrieben Lötzinn auf und lässt die Legierung schmelzen. Die Materialprobe wird zum Abkühlen beiseite gelegt. Ein zweites Paar Kupferbleche wird wie zuvor erhitzt. Man streut Ammoniumchlorid auf die Überlappungsstelle, bringt Lötzinn auf und erhitzt wieder bis zum Schmelzen des Zinns. Nach dem Abkühlen prüft und vergleicht man die Festigkeit der Lötverbindung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid |
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