Experimente der Kategorie "Redoxreaktionen"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Hummeln und Bienen - Meditative Chemieshow | Petrischalen-Projektionsexperiment: Reaktion von Natrium mit Neutralrot-Lösung | Petrischalen-Projektionsexperiment: Von einem entrindeten Stück Natrium werden mehrere Natrium-Stückchen mit ca. 3-4 mm Durchmesser abgeschnitten und bis zur Verwendung (max. 3 Tage in einem Schraubgefäß im Kühlschrank lagern!) unter Pentan aufbewahrt. 3 mg Neutralrot werden in 30 mL Wasser gelöst und mit ca. 3 Tropfen Spülmittel versetzt. Die Neutralrot-Lösung wird in die Petrischale gefüllt und hintereinander mehrere Natriumstückchen in die Mitte der Petrischale gegeben. | Lehrerversuch | Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt), n-Pentan, Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl) |
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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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Sauerstoff-Darstellung (Microscale) | Sauerstoff-Gewinnung durch Braunstein-Wasserstoffperoxid-Reaktion | Mit Medizintechnik-Geräten wird eine Portion Sauerstoff durch Einspritzen von Wasserstoffperoxid-Lösung auf Mangandioxid (Braunstein) gewonnen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Mangan(IV)-oxid, Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)) |
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Wasserstoff-Darstellung (Microscale) | Wasserstoff-Gewinnung durch Salzsäure-Zink- bzw. Magnesium-Reaktion | Mit Medizintechnik-Geräten wird eine kleine Portion Wasserstoff durch Einspritzen von konz. Salzsäure auf Zink oder auf Magnesium gewonnen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (konz. (w: >25%)), Salzsäure (w=____% (10-25%)), Magnesium-Späne (nach GRINARD) |
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Stickstoffdioxid-Darstellung (Microscale) | "Stickoxid"-Gewinnung durch Salpetersäure-Kupfer-Reaktion | Mit Medizintechnik-Geräten wird eine kleine Portion Stickstoffdioxid durch Einspritzen von konz. Salpetersäure auf Kupferspäne gewonnen. | Lehrerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Stickstoffdioxid (freies Gas), Stickstoffmonoxid (freies Gas) |
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Ethin-Darstellung (Microscale) | Ethin-Gewinnung durch Calciumcarbid-Wasser-Reaktion | Mit Medizintechnik-Geräten wird eine kleine Portion Ethin durch Einspritzen von Wasser auf Calciumcarbid gewonnen. | Lehrerversuch | Calciumcarbid, Ethin (freies Gas) |
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Chlorgas-Darstellung in Microscalevariante | Chlorgas-Gewinnung durch Salzsäure-Kaliumpermanganat-Reaktion | Mit Medizintechnik-Geräten wird eine kleine Portion Chlorgas durch Einspritzen von konz. Salzsäure auf Kaliumpermanganat gewonnen. | Lehrerversuch | Salzsäure (konz. (w: >25%)), Kaliumpermanganat, Chlor (freies Gas), Mangan(II)-chlorid-Tetrahydrat, Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)) |
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CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen und unbenutzten Knopfzelle auf Zink-Silberoxid-Basis | Bestandteile einer Zink-Silberoxid-Batterie | Mit Hilfe einer kleinen Kneifzange wird der Mantel der Batterie an mehreren Stellen am Rand aufgekniffen. Nun lässt sich die Batterie mit Hilfe der Spitzzange problemlos aufbiegen. Die beiden ineinander gestülpten Becher werden getrennt und die Membran wird entfernt. Die beim Öffnen der Batterie austretende Flüssigkeit wird mit Unitest-Papier auf ihren pH-Wert getestet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silber(I)-oxid |
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Natrium-Wasser-Reaktion im Reagenzglas | Natrium-Auflösung und Wasserstoff-Freisetzung unter Schutzflüssigkeit | Man überschichtet im Reagenzglas eine 7-ml-Portion Wasser mit ebenso viel Waschbenzin. Ein ganz kleines Stückchen Natrium wird in das Glas gegeben. Die Reaktion läuft in der unteren wässrigen Phase ab. | Lehrerversuch | Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl), Benzin (Sdb.: 140-180 °C), Natronlauge (w=____% (>5%)), Wasserstoff (freies Gas) |
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Energieumsatz bei der Reaktion Zink // Kupfersulfat-Lösung | Exothermie einer Redoxreaktion | Man taucht gemäß Beschreibung ein Digitalthermometer mit 0,1°C-Teilung in eine Kupfer(II)-sulfat-Lösung. Dann setzt man das Zinkpulver hinzu und rührt ständig um. Dabei wird die Temperaturveränderung im 15 sec-Abstand über 5 min gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Zink (Pulver, nicht stabilisiert) |
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Passivierung von Eisen (II) | Zusammenhängende Eisenoxidschicht durch Salpetersäure | Man taucht ein Eisenblech für etwa 10 sec in ein Gefäß mit konz. Salpetersäure. Das folgende Eintauchen in zweites Gefäß mit Kupfernitrat-Lösung zeigt zunächst keine Veränderung am Blech. Ritz man es aber oberflächlich an, überzieht es sich in Kupfernitrat-Lösung mit einer Kupferschicht. | Lehrerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Kupfer(II)-nitrat-Trihydrat |
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Chlorfreisetzung aus Hypochlorit-Lösung und säurehaltigen Reinigern | Simulation zu einem 'klassischem' Unfallgeschehen im Haushalt | Man stellt in je einem 100ml-Becherglas Chlorbleichlauge (hypochlorithaltiger Hygienereiniger) und 00-Urinsteinentferner (säurehaltig) bereit und stellt jeweils eine Einwegpipette zur Entnahme hinein. Vorbereitend belegt man eine Petrischale mit einem Rundfilterpapier und tränkt dieses mit Kaliumiodid-Lösung. In einem 50ml- Becherglas bringt man nun Pipettenportionen der jeweilgen Flüssigkeiten zueinander, stülpt die vorbereitete Petrischale als Deckel darüber und beobachtet dabei die farbliche Reaktion. Nach einigen Minuten lüftet man kurz den Deckel mit dem Filterpapier, nimmt sehr vorsichtig durch Zufächeln eine kurze Geruchsprobe und deckt das Gefäß wieder ab. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhypochlorit-Lösung (wässrig, aktives Chlor: unter 10%), Chlor (freies Gas) |
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Farbringe mit Manganverbindungen | Schichten von Lösungen des Mangans mit verschiedenen Oxidationsstufen | Man stellt gemäß Rezeptur eine verd. Kaliumpermanganat-Lösung (A), eine Formiat-Natronlauge-Lösung (B), eine 50%ige Schwefelsäure (C) und - direkt vor dem Experiment - eine Natriumsulfit-Lösung (D) her. In einem großen hohen Becherglas wird Lösung A mit dest. Wasser stark verdünnt. Danach unterschichtet man 3-5cm über dem Boden vorsichtig mittels Spritze und Kanüle Lösung B. Ca. 3cm unterhalb der Oberfläche bringt man Lösung C ein. Zuletzt werden einige ml der Lösung D gegeben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (konz. w= 32%), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Natriumsulfit-Heptahydrat |
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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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Reaktion von Natrium mit konz. Salzsäure | Natriumchlorid-Bildung unter Wasserstoff-Freisetzung | Man schützt die Platte des OHP mit einer Polyethylenfolie. Eine Petrischale wird mit 20ml konz. Salzsäure gefüllt. Man gibt einen kleinen Würfel Natrium (2mm KL) hinein und projeziert die Reaktion. | Lehrerversuch | Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl), Salzsäure (konz. (w: >25%)), Wasserstoff (freies Gas) |
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CfL: Reduktion eines Kupferoxidblechs durch Campinggas | In diesem Versuch können die SuS beobachten, dass Campinggas in der Lage ist Kupferoxid zu reduzieren. | Man rollt mit Hilfe eines passenden Glasstabes ein Kupferblech zusammen, so dass es sich anschließend bequem in das Verbrennungsrohr einführen lässt. Nun erhitzt man die Zone, in der sich das Blech befindet, und leitet mit Hilfe des Handgebläses solange Luft durch das Rohr, bis das Blech vollständig schwarz ist. Jetzt wird das Handgebläse entfernt und eine Campinggasquelle über einen Schlauch an das Rohr angeschlossen. Dann lässt man Campinggas langsam über das erhitzte Kupferoxidblech strömen. Das Gas, welches das Verbrennungsrohr verlässt, wird verbrannt. Die Kupferwolle in der Glasdüse dient als Rückschlagssicherung. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Propan, i-Butan, n-Butan |
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CfL: Reduktion eines Kupferoxidblechs durch Wasserstoff | Einfache Redoxreaktion zwischen Wasserstoff und Kupferoxid (zur Einführung von OM und RM). | Man rollt mit Hilfe eines passenden Glasstabes ein Kupferblech zusammen, so dass es sich anschließend bequem in das Verbrennungsrohr einführen lässt. Nun erhitzt man die Zone, in der sich das Blech befindet, und leitet mit Hilfe des Handgebläses solange Luft durch das Rohr, bis das Blech vollständig schwarz ist. Jetzt wird das Handgebläse entfernt und eine Wasserstoffquelle über einen Schlauch an das Rohr angeschlossen. Nach dem Erkalten lässt man Wasserstoff über das erhitzte Kupferoxidblech strömen und zündet diesen nach negativem Ausfall der Knallgasprobe am Ende des Glasrohres an. Nun wird das Kupferoxidblech mit dem Brenner kräftig erhitzt. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Wasserstoff (Druckgas), Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke) |
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Hofmann'scher Wasserzersetzungsapparat (Microscale) | Wasserstoff und Sauerstoff auffangen und nachweisen | Man präpariert wie angegeben zwei 30ml-Spritzen ohne Stempel mit jeweils einer Rouladennadel aus Stahl, die als Elektroden dient. Beide Spritzen stellt man nebeneinander in einen Behälter mit Natriumcarbonat-Lösung. An die beiden Stahlelektroden wird mittels 4,5V- oder 9V-Batterie, Kabelln und Krokodilklemmen eine Gleichspannung angelegt. Die Elektrolyse des Wassers lässt man laufen, bis sich die kathodenseitige Spritze gut und die anodenseitige entsprechend gefüllt hat. Wie beschrieben wird mit der Kathodenportion eine Knallgasprobe und mit der Anodenportion eine Glimmspanprobe durchgeführt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas), Natriumcarbonat-Decahydrat |
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Der Glanz der Christbaumkugeln | Auflösen einer Silberschicht | Man pipettiert vorsichtig verd. Salpetersäure in eine Christbaumkugel, bei der man die Aufhängung herausgezogen hat und bewegt sie schwenkend. Dann gießt man die Lösung in ein Rggl. und setzt zur Ausfällung von Silberchlorid tropfenweise verd. Salzsäure zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)), Stickstoffmonoxid (freies Gas), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Farbenvielfalt bei Vanadium | Oxidation durch naszierenden Wasserstoff | Man mischt eine 1g-Portion Ammoniumvanadat in 200ml Wasser. Bei Zugabe von 2ml konz. Schwefelsäure wird die farblose Suspension gelb mit etwas rotem Bodensatz. Nach Zugabe von 6-8 Zinkgranalien und erst 25ml, dann noch einmal 40-50ml halbkonz. Salzsäure entwickelt sich Wasserstoff, der in statu nascendi die Vanadiumverbindung durch unterschiedlich farbige Oxidationsstufen bringt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Salzsäure (w=____% (10-25%)), Ammoniummonovanadat |
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