Experimente der Kategorie "Reaktionen mit Sauerstoff"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Auch Metalle verbrennen | Verhalten von Metallen in der Gasbrennerflamme | Ein Gummigebläse wird gemäß Anleitung mit einem Glasrohr verbunden. Man gibt jeweils eine Portion Metallpulver in die freie Öffnung des Glasrohres und bläst das Pulver direkt in die nicht leuchtende Flamme des Gasbrenners. So verfährt man nacheinander nach jeweiliger Reinigung des Glasrohres mit allen Metallen | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium (Pulver, nicht stabilisiert), Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Aluminium, Pulver (nicht stabilisiert), Eisen (Pulver) |
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Verbrennung in reinem Sauerstoff | Oxidation von Metallen und Nichtmetallen in reinem Sauerstoff | Ein Glasgefäß, dessen Boden mit einer Sandschicht bedeckt ist, wird mit Sauerstoff befüllt und abgedeckt. Nacheinander werden Schwefel, Phosphor, Holzkohle, Eisenwolle und Magnesiumband an der Gasbrennerflamme entzündet und mittels Verbrennungslöffel bzw. Tiegelzange in das Glasgefäß gehalten. | Lehrerversuch | Sauerstoff (freies Gas), Schwefel, Phosphor (rot), Schwefeldioxid (freies Gas), di-Phosphor(V)-oxid |
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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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Kupferbrief | Kupfer bekommt bei Sauerstoffmangel auf der Oberfläche bunte Anlauffarben. | Ein dicht gefaltetes Kupferblech wird mit dem Gasbrenner erhitzt. Nach Abkühlung und Öffnung des "Kupferbriefs" sieht man sog. Anlauffarben. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: Untersuchen der Massenänderung bei einer brennenden Kerze (Variante A) | Massenermittlung mit und ohne Gasfang | Ein brennendes Teelicht wird auf die Waage gestellt und die Massenabnahme ermittelt. Dann wird ein „Gasfang“ mit Ätznatron bzw. Natronkalk als Absorptionsmittel über das brennende Teelicht gestellt. Nach dem Austarieren der Waage wird wiederum die Massenänderung beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Natronkalk |
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CfL: Untersuchen der Massenänderung bei einer brennenden Kerze (Variante B) | Massenermittlung mit und ohne Gasfang | Ein brennendes Teelicht wird auf die Waage gestellt und die Massenabnahme ermittelt. Dann wird die Verbrennung mit dem LOW-COST-Gasfang untersucht: Dazu werden um die Kerze herum 3 zurechtgeschnittene Flaschenkorken bzw. Gummistopfen gestellt (wenige Millimeter höher als die Höhe des Teelichtes) und darauf der LOW-COST-Gasfang gesetzt. Etwa 3 Minuten lang ist die Massenänderung zu ermitteln. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen) |
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Kupfer und Kupferoxid | Oxidation von Kupferdraht | Ein blank gereinigtes Stück Kupferdraht wird mit der Tiegelzange in der Flamme des Gasbrenner geglüht. Man kratzt auf dem erkalteten Drahtstück die Oberfläche mit dem Messer ab. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-oxid (Pulver) |
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Wasserstoff aus dem (Mini-)KIPP'schen Apparat | Ein Reduktionsmittel für Kupfer(II)-oxid | Ein 30-ml-PE-Fläschchen mit zahlreichen Löchern am unteren Rand, das mit Zinkgranalien gefüllt ist, wird in ein Becherglas mit verdünnte Salzsäure getaucht. Der sich entwickelnde Wasserstoff wird über den Tropfverschluss und einen Silikonschlauch in eine Glaswinkelrohr mit Düse geführt, das vorne twas Kupfer- oder Stahlwolle als Rückschlagsicherung besitzt. In das Winkelrohr legt man einen Kupferblechstreifen, der durch kräftiges Glühen eine Kupfer(II)-oxidschicht trägt. Der Wasserstoff wird entzündet. Nun erhitzt man den Blechstreifen mit der Brennerflamme. Die Wasserstoffentwicklung wird unterbunden, wenn man das Fläschchen aus der Salzsäure zieht und in ein weiteres Becherglas mit Wasser stellt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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Brenndauer einer Kerze | Kerzenlicht in definierter Luftportion | Drei Teelichter werden entzündet und mit je einem Becherglas (klein - mittel - groß) überstülpt. Die Flammen erlöschen nach unterschiedlicher Zeit wegen Sauertsoffmangel. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Kerzentod | Nachweis des Luft-(Sauerstoff-)bedarfs für Verbrennungsvorgänge | Drei Kerzen werden angezündet. Man stülpt zeitgleich jeweils ein Becherglas (ein kleines, ein mittleres, ein großes) über die Kerze und beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: Brenndauer von Kerzen in Abhängigkeit vom Luftvolumen | Brennen einer Kerze unter verschieden großen Bechergläsern | Drei Bechergläser unterschiedlicher Größe werden gleichzeitig über brennende Kerzen gestülpt. Die Brenndauer der Kerzen ist zu vergleichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: Brennstoffzellenbetrieb | Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff zur Gewinnung elektrischer Energie | Die Elektroden der Brennstoffzelle werden mit den Kontakten des Elektromotors verbunden. In dem Reagenzglas mit seitlichem Ansatz wird durch die Reaktion von Magnesiumspänen mit Haushaltsessig Wasserstoff hergestellt und dieser in den Wasserstoffeinlass der Zelle geleitet. Bleibt der Motor stehen, so bläst man mit einem Handgebläse oder mit einem Kolbenprober Luft in den Sauerstoffeinlass der Zelle. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium-Späne (nach GRINARD), Wasserstoff (freies Gas) |
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CfL: Verbrennen von Eisenwolle | Abhängigkeit einer Verbrennungsreaktion von der Oberfläche /vom Zerteilungsgrad | Die Eisenwolle wird kurz in die Brennerflamme gehalten. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Umgang mit dem Atzventzkrantz | Oxidation von eingefärbtem Paraffin auf Cyclo-Coniferen | Die Dochtspitzen einer angemessenen Anzahl von Paraffinkerzen werden mittels brennendem Holzspan entzündet. Man beobachtet die Oxidationsvorgänge. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: Bestimmung des Sauerstoffgehaltes der Luft | Oxidation von Eisenwolle im definierten Luftvolumen | Das Verbrennungsrohr wird weitgehend mit Eisenwolle gefüllt und diese an beiden Enden des Rohres mit Glaswolle fixiert. Über zwei kurze Schlauchstücke verbindet man die Kolbenprober, von denen einer auf Null steht und der andere mit 100 mL Luft gefüllt ist, mit dem Verbrennungsrohr. Die Kolbenprober werden eingespannt und die Apparatur auf Dichtheit überprüft. Nun erhitzt man die Eisenwolle im Verbrennungsrohr kräftig und „schiebt“ die Luft aus dem Kolbenprober mehrmals darüber. Nach dem Start der Reaktion wird der Brenner entfernt. Kommt die Reaktion zum Erliegen, wird die Prozedur so lange wiederholt, bis keine Reaktion mehr erkennbar ist und das Gasvolumen sich nicht mehr verändert. Nach dem Abkühlen auf Zimmertemperatur ist das Restvolumen abzulesen. Anschließend leitet man das Restgas in das Becherglas, in dem ein Kerzenstumpf brennt, und ggf. zusätzlich in Kalkwasser. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumhydroxid |
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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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Rosten bei Eisenpulver | Reaktion von Eisenpulver mit verd. Essigsäure | Befeuchtet man Eisenpulver mit verd. Essigsäure, so läuft die Oxidation an der Luft schnell und augenfällig ab. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (w=____% (10-25%)) |
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Reduktion von schwarzem Kupferoxid | Spritzentechnik mit Wasserstoff | Aus Zink-Granalien und halbkonz. Salzsäure entwickelt man wie a. a. St. beschrieben in einer 50 ml Spritze Wasserstoff. Ein dünnes Kupferblech wird in der Gasbrennerflamme flächig oxidiert. Man bringt es zum Glühen und düst wie angegeben langsam den Wasserstoff aus der Spritzenkanüle auf das Blech. Dann entfernt man den Gasbrenner und hält die kleine Wasserstoffflamme weiter auf die Kupferoxidschicht, so dass das blanke Metall erscheint. | Lehrerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Kupfer(II)-oxid (Pulver), Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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Verbrennung von Wasserstoff | Verbrennung von Wasserstoff an der Luft mit Nachweis von Wasser | Aus der Druckgasflasche wird Wasserstoff am Ende eines Glaswinkelrohres nach der Kanllgasprobe entflammt. Das Glaswinkelrohr enthält etwas Kupferwolle als Rückschlagsicherung. Das Verbrennungsgas der Flamme wird mittels Wasserstrahlpumpe durch eine Kühlfalle geführt. | Lehrerversuch | Wasserstoff (Druckgas), Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei) |
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Alkalimetalle reagieren an der Luft | Oxidation unter Feuererscheinung | Auf einer feuerfesten Unterlage werden nacheinander etwa erbsgroße Stücke von Natrium, Lithium und Kalium mit dem Brenner bis zur Entzündung erhitzt. | Lehrerversuch | Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl), Lithium (in Paraffinöl), Kalium (in Paraffinöl), Natriumoxid (enth. 20-25% Natriumperoxid), Natriumperoxid |
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