Experimente der Kategorie "Redoxreaktionen"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Modellversuch zum Weißblech | Korrosionsschutz unter Säureangriff | A Ein blanker Eisennagel oder eine Eisenelektrode und eine Zinnelektrode tauchen in salzhaltiges Wasser, das durch Besprudeln mit Sauerstoff aus der Gasdruckflasche gesättigt wurde. Man misst die an den beiden Metallstäben anliegende Spannung. B Man wiederholt den Versuch, setzt aber der wässrigen Lösung zuvor wie angegeben Citronensäure bzw. Zitronensaft zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Sauerstoff (Druckgas), Citronensäure-Monohydrat |
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Korrosion von Aluminium | Kupfer(II)-chlorid als Katalysator | In einen entfetteten Teelichtbecher gibt man eine ca. 5%ige Kupfer(II)-chlorid-Lösung (alternativ: Kupfersulfat-Natriumchlorid-Lösung) sowie etwas Tensid-Lösung. Das Aluminium zersetzt sich unter Wasserstoff-Freisetzung, wobei gasgefüllter Schaum entsteht, den man nach Beendigung der Gasentwicklung entzünden kann. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Kupfer(II)-chlorid-Dihydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Oxidation primärer Alkohole | Kupfer(II)-oxid reagiert mit Methanol, Ethanol u.a. | Reagenzglasversuche: Zu jeweils wenig Methanol, Ethanol, Propanol-1 und Propanol-2 wird ein Stück geglühtes gerolltes Kupferdrahtnetz gegeben. Das schwarze Kupferoxid reagiert mit den Alkoholdämpfen zu den entsprechenden Aldehyden (vorsichtige Geruchsprobe). | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Methanol, Ethanol (ca. 96 %ig), 1-Propanol, 1-Butanol, Formaldehyd-Lösung (%ig (w>25%)), Acetaldehyd, Propionaldehyd, Butanal |
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Quecksilber auf Kupfer | Kupfer-Reaktion mit Quecksilbersalz-Lösung | Man löst eine kleine Spatelspitze Quecksilber(II)-chlorid in etwas dest. Wasser und legt eine Kupfermünze hinein. Sobald sich ein schwarzer Belag bildet, nimmt man die Münze heraus und reibt sie kräftig mit einem Wolllappen. | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Quecksilber, Quecksilber(II)-chlorid |
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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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Erdalkalimetalle reagieren mit Wasser. | Laugenbildung bei Magnesium, Calcium und Barium | Reagenzglasversuche: Man füllt 3 Gläser mit etwas Wasser und gibt Magnesiumspäne, Calciumspäne bzw. Bariumspäne hinein. Der Magnesiumansatz wird über der Brennerflamme etwas erhitzt. Nach beendeter Reaktion setzt man jeweils 2 Tropfen Phenolphthalein-Lösung hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium-Späne (nach GRINARD), Calcium (gekörnt), Barium (Stangen), Bariumhydroxid-Lösung (wässrig, gesättigt (w: ca. 7%)), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Reaktion von Lithium mit Wasser | Laugenbildung und anschließende Knallgasprobe | Eine große Glaswanne wird mit Wasser befüllt, dem wie beschrieben einige Tropfen Phenolphthalein-Lösung und Spülmittel zugesetzt werden. Gemäß Anleitung befestigt man ein wassergefülltes Rggl. im Stativ und stellt es mit der Öffnung nach unten in die Glaswanne. Ein knapp erbsengroßes Stück Lithium wird entrindet und abgetupft. Man bringt es mit der Pinzette exakt unter die Öffnung des Rggl., lässt es los und fängt das entstehende Gas pneumatisch auf. Wie angegeben macht man nach Ende der Reaktion mit diesem Gas die Knallgasprobe. | Lehrerversuch | Lithium (in Paraffinöl), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Wasserstoff (freies Gas) |
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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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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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Reduktion von Zinkoxid mittels Magnesium | Magnesium als Reduktionmittel für Zinkoxid | Reagenzglasversuch: Eine Spatelportion Magnesiumpulver wird mit einer größeren Portion Zinkoxid überschichtet und durch Schütteln gemischt, Man hält das Glas in die Gasbrennerflamme, bis das Gemisch hell aufglüht, dann stellt man es ab. An der Wand bildet sich ein glänzender Zinkbeschlag. | Lehrerversuch | Magnesium (Pulver, nicht stabilisiert), Zinkoxid |
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Gehaltsbestimmung Wasserstoffperoxid-Lösung | manganometrische, iodometrische und cerimetrische Maßanalytik im Halbmikromaßstab | Die Wasserstoffperoxid-Lösung wird mit Wasser 1:10 verdünnt. A) Gemäß Anleitung gibt man zu vorgelegtem Wasser eine Portion der Probe sowie Schwefelsäure-Lösung. Man titriert mit der Kaliumpermanganat-Maßlösung bis zum Farbumschlag. B) Man gibt von der Probe wie beschrieben in einen Erlenmeyerkolben mit Wasser, setzt Kaliumiodid-, Schwefelsäure- und Ammoniummolybdat-Lösung hinzu und titriert mit Natriumthiosulfat-Lösung bis zur Gelbfärbung. Dann setzt man Zinkiodid-Stärke-Lösung hinzu und titriert die blauschwarze Probe weiter bis zur Entfärbung. C) Gemäß Anleitung gibt man zu vorgelegtem Wasser im Erlenmeyerkolben Ferroin- und Schwefelsäure-Lösung sowie eine Portion der Probe. Man titriert mit Cer(IV)-sulfat-Lösung bis zum Farbumschlag von rot nach hellblau. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (konz. w: >15%), Cer(IV)-sulfat-Lösung (Maßlsg. 0,1M, enth. Schwefelsäure), Ferroin-Lösung, Zinkiodidstärke-Lösung |
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Leerlaufspannung verschiedener galvanischer Elemente | Messreihe mit fünf Halbzellen | Jeweils einmolare Kupfer(II)-sulfat-, Zinksulfat- und Eisen(II)-sulfat-Lösungen sowie eine Kaliumiodid-Lösung und Bromwasser werden in Bechergläsern bereit gestellt. Die ersten drei Gefäße werden gemäß Anleitung mit den jeweiligen Plattenelektroden Kupfer, Zink und Eisen bestückt, die anderen beiden mit einer Graphitelektrode. Über Salzbrücken aus Filterpapierstreifen, die mit Kaliumnitrat-Lösung getränkt sind, werden nacheinander immer zwei Halbzellen kombiniert. Man misst die Leerlaufspannungen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kaliumnitrat, Bromwasser (verd. (w: 1-5%)) |
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Konzentrationsabhängigkeit von Redoxpotenzialen | Messung des elektrochmischen Potentials einer Kupfer-Halbzelle bei Ammoniakzugabe | Zwei Bechergläser werden mit 1-molarer Kupfer(II)-sulfat-Lösung bzw. mit 1-molarer Salzsäure befüllt. Eine Cu-Elektrode taucht in die Kupfersalz-Lösung, eine Normal-Wasserstoffelektrode (HYDROFLEX [TM]) taucht in die Salzsäure. Die Bechergläser sind mit einem Stromschlüssel (Kaliumnitrat-Lösung) verbunden, die Elektroden über ein Spannungsmessgerät. Während der Messung wird dem Becherglas mit der Kupfersalz-Lösung konz. Ammoniak-Lösung zugetropft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)) |
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Standardpotential bei Zink und bei Kupfer | Messung in einer dreiteiligen Petrischale | Die Kammern der Petrischale werden 1) mit 1-molarer Kupfersulfat-Lösung, 2) mit 1-molarer Zinksulfat-Lösung sowie 3) mit 1-molarer Salzsäure befüllt. Ein Stück Magnesiumband sorgt in der Salzsäure für stetige Wasserstoffentwicklung. Als Elektrode der Wasserstoffhalbzelle wird eine Platindraht, bei der Kupferhalbzelle ein Stück Kupferdraht und bei der Zinkhalbzelle ein Zinkdraht eingelegt. Mit Kaliumnitrat-Lösung getränkte Dochtstücke oder Filterpapierstreifen werden als Salzbrücke benutzt. Mit einem Digitalmultimeter misst man die jeweiligen Spannungen gegenüber der Wasserstoffelektrode. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Potentialdifferenz zwischen Kupfer und Zink | Messung mit galvanischen Halbzellen | Ein U-Rohr mit Fritte wird auf der einen Seite mit einer genau 1-molaren Kupfer(II)-sulfat-Lösung, auf der anderen Seite mit einer 1-molaren Zinksulfat-Lösung auf gleiche Füllhöhe befüllt. Ein blanker Kupferstab wird in die Kupfersalz-Lösung und eine blanker Zinkstab in die Zinksalzlösung gestellt. Man verbindet die Metalle mit einem Voltmeter (0-3 V). | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Farbspiele in der Schüttelflasche | Methylenblau und Methylorange und ihre Leukoformen | In 3 großen EH-Erlenmeyerkolben löst man ca. 60min vor der Präsentation gemäß Rezeptur jeweils Glucose in reichlich Wasser auf. Man fügt die Natronlauge und tropfenweise die Methylenblau-Lösung zu. Dann versetzt man den zweiten Ansatz mit wenigen Tropfen Phenolphthalein-Lösung und den dritten mit etwas Methylorange-Lösung. Bei der Demonstration des Experiments werden die Gefäße mit Gummistopfen verschlossen und kräftig geschüttelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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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: 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) |
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Photoreduktion von Methylrot | Modellversuch zur Elektronenabgabe von Chlorophyll | Vorbereitend wird gemäß Anleitung eine ethanolische Methylrot-Lösung sowie eine Extraktionslösung aus Ethanol, Aceton und verd. Salzsäure (10:2:0,5) angesetzt. Grüne Laubblätter werden mit der Schere zerkleinert und im Mörser mit Seesand verrieben. Man extrahiert mit der vorbereiteten Extraktionslösung und filtriert. Fünf Rggl. werden mit der Methylrot-Lösung, dem Chlorophyllextrakt, sowie Spsp. von Ascorbinsäure und Natriumdithionit nach angegebenem Versuchsschema befüllt und in unterschiedlicher Weise dem Licht ausgesetzt. Man vergleicht die Farbreaktionen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (absolut), Aceton, Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Natriumdithionit, Methylrot-Lösung (Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Kupfer(II)-chlorid-Elektrolyse mit Kohleelektroden | Nachweis der Elektrolyseprodukte | U-Rohr-Versuch: In eine ca. halbmolare Kupfer(II)-chlorid-Lösung tauchen in jeden Schenkel des U-Rohres jeweils eine Kohleelektrode. Sie sind mit einer 10V-Gleichspannungsquelle verbunden. Man elektrolysiert 5min lang mit 100..200mA Stromstärke. Danach überprüft man die Gasphase auf der Anodenseite mit angefeuchtetem Kaliumiodid-Stärke-Papier. Auf der Kathodenseite lässt sich von der herausgezogenen Elektrode ein Kupferbelag mit konz. Salpetersäure abwaschen. Die so gewonnene Lösung wird mit Ammoniak versetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-chlorid-Lösung (verdünnt, w=_____ % (<25%)), Chlor (freies Gas), Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)) |
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