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Experimente der Kategorie "Elektrochemie"

	Name	Kurzbeschreibung	Beschreibung	Typ	Gefahrstoffe
	Knallgas in der kleinen Ampullenflasche	Elektrochemische Wasserzersetzung	Gemäß Anleitung und Skizze wird die Ampullenflasche mit Natriumsulfat- oder -Carbonat-Lösung befüllt. Man setzt den Stopfen mit den Kanülen-Elektroden auf und montiert die kleine Ampullenflasche mit der Öffnung nach unten auf eine größere Ampullenflasche und klemmt wie beschrieben die Gleichspannungsquelle an. Man elektrolysiert mit 4,5V oder 9V bis das entstandene Knallgas die Lösung nach unten verdrängt hat. Dann hält man die kleine Ampullenflasche mit dem Knallgas an die Seite einer Teelichtflamme.	Lehrer-/ Schülerversuch	Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas)
	Oxidationsstufen des Mangans	Farbige Vielfalt in Zellkulturplatte	Gemäß Anleitung werden vier der sechs Vertiefungskammern der Platte mit den betreffenden Lösungen mittels Pipette befüllt. Anschließend gibt man wie beschrieben unter Rühren tropfenweise jeweils Natriumsulfit-Lösung hinzu.	Lehrerversuch	Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Natriumsulfit-Heptahydrat, Kaliumpermanganat
	Energie mit Wodka und Korn	Bau und Betrieb einer Ethanol/Luft-Brennstoffzelle	Gemäß Anleitung werden zwei Bechergläser mit verdünnter Natron- oder Kalilauge gefüllt und mit einem laugegetränkten Filterpapierstreifen als Ionenbrücke verbunden. Man taucht zwei saubere Platinelektroden ein und verschaltet sie mit einem Messverstärker, der den Betrieb eines kleinen Motors ermöglicht. In eines der Bechergläser gibt man nun tropfenweise Wodka oder Korn (als Ethanol-Lösung).	Lehrer-/ Schülerversuch	Natronlauge (konz. w= 32%), Kalilauge (konz. w=40%)
	Die Leitfähigkeit wässriger Lösungen von Elektrolyten	Ein Stromkreis als Messvorrichtung	Gemäß Anleitung werden zwei Kupferelektroden im Rillentrog in einen Stromkreis eingebunden, der aus den gegebenen Bauteilen und Messgeräten aufgebaut wird. Man befüllt zunächst mit dest. Wasser, schaltet das Netzteil ein und nimmt die erste Messung in der beschriebenen Weise vor. Danach testet man im getrockneten Rillentrog in gleicher Weise eine 2-cm-Schicht Kochsalz, anschließend fügt man unter Kontrolle der Messgeräte langsam Wasser hinzu. Weitere Messwerte werden erfasst bei a) Trinkwasser, b) verdünnter Salzsäure und c) verdünnter Natronlauge.	Lehrer-/ Schülerversuch	Natronlauge (verd. w= 10%), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%))
	Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke bei Leitungsvorgängen in Flüssigkeiten	Untersuchungen an einer Kupfer(II)-sulfat-Lösung	Gemäß Anleitung werden zwei Kupferplatten mit max. Abstand im Rillentrog in eine Messvorrichtung (Stromkreis) eingebaut. Man befüllt den Rillentrog zu halber Höhe mit dest. Wasser und löst einen halben Löffelspatel Kupfer(II)-sulfat darin auf. Wie beschrieben wird unter Variation der Spannung, des Plattenabstands und der Kupfer(II)-sulfat-Konzentration die jeweilige Stromstärke gemessen.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%))
	Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit von Flüssigkeiten und Lösungen	Unterscheidung Elektrolyte - Nichtelektrolyte	Gemäß Anleitung wird der Glastrog mit den Nickelelektroden bestückt und in die elektrische Messvorrichtung eingebaut. Die erste Befüllung erfolgt mit entionisiertem Wasser bei einer angelegten 12V-Wechselspannung. Dann tropft man 2ml verd. Salzsäure hinzu, verrührt und beobachtet die Veränderung. Nach dem Entleeren und Trocknen des Troges untersucht man wie angegeben in gleicher Weise die anderen Flüssigkeiten bzw. die Feststoffe durch Auflösen in der Trogflüssigkeit.	Lehrer-/ Schülerversuch	Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt), Benzin (Sdb.: 80-100 °C, Benzolgehalt < 0,1%), Natronlauge (verd. w= 10%), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%))
	Spannungsreihe	Spannungsmessung bei Verwendung unterschiedlicher Metallelektroden	Gemäß Anleitung wird der Stromkreis zusammengebaut und der Glasbecher mit Natriumchlorid-Lösung befüllt. Man taucht das erste Elektrodenpaar in die Lösung und misst die Spannung. Das Experiment wird mit allen anderen Elektrodenkombinationen wiederholt.	Lehrer-/ Schülerversuch
	Das erste FARADAYsche Gesetz (1)	Zusammenhang zwischen geflossener Ladung und Stoffumsatz	Gemäß Anleitung wird die Wasserzersetzungküvette mit verd. Schwefelsäure befüllt und in einen Stromkreis mit Netzteil und Vielfachmessgerät eingebaut. Man elektrolysiert mit 6V Spannung und misst die Zeit, in der an der Kathode sich 5ml bzw. 10ml Gas gebildet haben.	Lehrer-/ Schülerversuch	Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%))
	Das erste FARADAYsche Gesetz (2)	Zusammenhang zwischen geflossener Ladung und Stoffumsatz	Gemäß Anleitung wird die Wasserzersetzungküvette mit verd. Schwefelsäure befüllt und in einen Stromkreis mit Netzteil und Vielfachmessgerät eingebaut. Man elektrolysiert unter Kontrolle der Stromstärke zunächst mit 10V Spannung und misst die Zeit, in der an der Kathode 10ml Gas gebildet haben. Anschließend elektrolysiert man erneut mit exakt halbierter Spannung und misst wiederum die Zeit bis zur Abscheidung von 10ml Gas.	Lehrer-/ Schülerversuch	Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%))
	Elektrolyse	Wasserzersetzung bei verd. Schwefelsäure	Gemäß Anleitung wird die Wasserzersetzungküvette mit verd. Schwefelsäure befüllt und in einen Stromkreis mit Netzteil und Vielfachmessgerät eingebaut. Man elektrolysiert mit 6V Spannung, bis in einer der beiden Kammern 12ml Gas entstanden sind. Das Produktgas wird wie beschrieben entnommen und auf Brennbarkeit getestet.	Lehrer-/ Schülerversuch	Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%))
	Das zweite FARADAYsche Gesetz	Gasvolumina bei der Wasserzersetzung	Gemäß Anleitung wird die Wasserzersetzungküvette mit verd. Schwefelsäure befüllt und in einen Stromkreis mit Netzteil und Vielfachmessgerät eingebaut. Man elektrolysiert unter Kontrolle der Stromstärke mit 12V Spannung, bis sich auf der Kathodenseite 10ml Gas entwickelt haben. Man notiert auch die Gasmenge auf der Anodenseite. Danach entlüftet man beide Kammern und startet den Versuch zur Kontrolle ein zweites Mal, danach ein drittes Mal.	Lehrer-/ Schülerversuch	Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%))
	Eine Batterie nach Leclanché	Zink-Kohle-Batterie	Gemäß Anleitung wird ein Stromkreis mit Elektrodenhalter für Graphit- und für Zinkelektrode zusammengebaut. In einem Becherglas rüht man wie beschrieben einen Brei aus Wasser und Tapetenkleister an, dem man 5 Spatelportionen Ammoniumchlorid zusetzt. Dann werden die Elektroden in den brei abgesenkt und die Spannung gemessen. Den pH-Wert des Breis bestimmt man Universalindikator.	Lehrer-/ Schülerversuch	Ammoniumchlorid, Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)
	Hofmann'scher Wasserzersetzungsapparat	Elektrochemische Zerlegung von Wasser	Gemäß Anleitung wird Wasser mit etwas verd. Schwefelsäure angesäuert und in den Hofmann'schen Wasserzersetzungsapparat eingefüllt. Man legt eine 12V-Gleichspannung an und lässt die Elektrolyse 10 min lang laufen. Nach Ablesen der Gasvolumina weist man Wasserstoff mittels Knallgasprobe und Sauerstoff mittels Glimmspanprobe nach.	Lehrerversuch	Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%))
	Konzentration und Leitfähigkeit	Aufnahme einer Messreihe mit Natriumchlorid-Lösungen	Gemäß Anleitungen wird ein Leitfähigkeits-Sensor in eine Messvorrichtung mit PC-Anschluss eingebaut. Man gibt in 10 aufeinander folgenden Ansätzen eine steigende Zahl von Tropfen einer Natriumchlorid-Lösung jeweils zur vorgelegten Portion Aqua dest. und misst die Leitfähigkeit.	Lehrer-/ Schülerversuch
	Modellexperiment Lithiumbatterie	Elektrochemie mit Li/Cu-Zelle	Gemäß Beschreibung belegt man eine Kupferplatte mit einem Stück Filterpapier, das mit Kupfersulfat-Lösung getränkt wurde. Man schneidet eine 3mm-Scheibe von einer Lithiumstange, befreit diese mittels Papiertuch von anhaftendem Paraffinöl und legt sie auf das Filterpapier. Von oben wird senkrecht eine dicke Graphitelektrode auf die Lithiumscheibe gepresst. Sie bildet den Minuspol der Batterie, das Kupferblech den Pluspol. Ein Kleinelektromotor bzw. ein Digitalmultimeter zeigt den Stromfluss bzw. die Spannung an.	Lehrer-/ Schülerversuch	Lithium (in Paraffinöl), Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%))
	Lithium-Ionen-Legierungs-Akkumulator mit Lötdraht	Zinn als Anodenmaterial	Gemäß Beschreibung und Darstellung wird eine flache Plastikdose mit einer Elektrolyt-Lösung befüllt, die wie angegeben aus Lithiumperchlorat, Propylencarbonat und Dimethylcarbonat angemischt wird. Man setzt ein Stück Lötdraht und eine Graphitmine mittels Lüsterklemme als Elektroden ein, verschaltet diese wie beschrieben mit einer Gleichspannungsquelle und taucht sie in die Elektrolyt-Lösung. Der Akkumulator wird 5 min lang mit 4,8 V geladen. Man misst die Spannung des Akkus nach dem Laden und entlädt ihn dann mit einem kleinen Motor oder Summer. Durch Einbau einer zweiten Graphitmine als Referenzelektrode und Nutzung eines weiteren Spannungsmessgeräts werden die Potentiale der Anode und der Kathode nach erneutem Ladeprozess gemessen.	Lehrer-/ Schülerversuch	Lithiumperchlorat, Propylencarbonat, Dimethylcarbonat
	Wasserzersetzung mit Medizintechnik	Getrenntes Auffangen von Wasserstoff und Sauerstoff	Gemäß Beschreibung und Skizze wird die Zersetzungsapparatur zusammengestellt: Zwei Kanülen werden durch Abschneiden der Spitzen entschärft und leicht gewickelt, so dass sie als Elektroden dienen können (alternativ: Platindraht). Aus zwei 20ml-Spritzen werden die Stempel entfernt. Eine weitere Spritze wird zur Gasentnahme bereitgehalten. Das Elektrolysegefäß wird wie angegeben mit angesäuertem Wasser gefüllt. Man stellt die Zersetzungsapparatur hinein und legt an die Elektroden mit Netzteil oder 9V-Batterie eine Gleichspannung an. Die bei der Elektrolyse gesammelten Gase werden einzeln in die dritte Spritze und dann in ein Rggl. überführt. Man macht mit Wasserstoff eine Knallgasprobe und mit Sauerstoff eine Glimmspanprobe.	Lehrer-/ Schülerversuch	Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas)
	Batterie mit Phloroglucin in alkalischer Lösung	Demonstration einer Redox-Flow-Batterie	Gemäß Beschreibung und Skizze wird in einem Becherglas Phloroglucin in Natronlauge gelöst. Man stellt einen Tontopf hinein, der eine Lösung von Peroxodisulfat in Schwefelsäure enthält. Als Elektroden werden eine Kohlefolie in die Becherglas-Halbzelle sowie eine Kohleelektrode nach Oetken in die Tontopfhalbzelle gehängt. Sie werden mit Motor, Spannungs- und Stromstärke-Messgerät wie dargestellt verschaltet. Die Batterie wird mit einer Silber/Silberchlorid-Halbzelle verbunden, mit deren Hilfe die Potentiale der Halbzellen gemessen werden.	Lehrer-/ Schülerversuch	Natriumperoxodisulfat, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L)
	Akkumulator mit lithiierter Zinnfolie	Variante zur Erhöhung der Akku-Leistung	Gemäß Beschreibung wird ein Raktionsgefäß mit einer Elektrolyt-Lösung befüllt, die wie angegeben aus Lithiumperchlorat, Propylencarbonat und Dimethylcarbonat angemischt wird. Man setzt ein passendes 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 5 min lang mit 4,8 V geladen. Danach entlädt man Akkumulator mit drei in Reihe geschalteten Elektromotoren.	Lehrer-/ Schülerversuch	Lithiumperchlorat, Dimethylcarbonat, Propylencarbonat
	Einlegierte Lithium-Ionen in der Zinnfolie	Nachweis durch Vergleich der Flammenfärbung	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, wäscht sie in Propylencarbonat-Lösung und hält sie in die rauschende Brennerflamme. Zum Vergleich legt man ein ebenso großes Stück Zinnfolie für 7 min in Lithiumsalz-Lösung, wäscht sie in frischer PC-Lösung ab und prüft die Flammenfärbung beim Verbrennen in der rauschenden Brennerflamme.	Lehrer-/ Schülerversuch	Propylencarbonat, Dimethylcarbonat, Lithiumperchlorat

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