Experimente der Kategorie "Redoxreaktionen"

NameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
Wasserstoffgewinnung - optimiert Reihenversuch zur maximalen Ausbeute Man bringt in einem Reihenversuch in Rggl. sowohl Essigsäure als auch Salzsäure nacheinander mit pulverförmigem Magnesium, Eisen und Zink zur Reaktion und beurteilt deren Heftigkeit und Geschwindigkeit. Erweitert: In anschließenden Rggl.-Experimenten wird die Reaktionsheftigkeit mit Salzsäure-Lösungen unterschiedlicher Konzentration bzw. mit variierten Formen der drei Metalle (Pulver, Späne, Blech/ Band) geprüft und verglichen. Lehrer-/ Schülerversuch Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Eisen (Pulver), Magnesium (Pulver, nicht stabilisiert), Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Wasserstoff (freies Gas)
"Schwarze Löcher" Reaktion von Aluminium mit Zinn(II)-salz-Lösung Vorbereitend entfernt man im Abzug die Lackschicht einer CD-ROM durch Tauchen in halbkonz. Salpetersäure. Auf die freigelegte Aluminiumschicht tropft man Zinn(II)-Chlorid-Lösung. Lehrer-/ Schülerversuch Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Zinn(II)-chlorid-Dihydrat
ALCOTEST-Reaktion (Modellversuch) Reduktion des Kaliumdichromats mit Ethanoldampf Man bereitet eine Masse aus Silikagel, kalt gesättigter Kaliumdichromat-Lösung (1 RT) und konz. Schwefelsäure (10 RT) und bringt diese zwischen Glaswolle in ein Glasrohr. Man bläst Luft durch eine Waschflasche mit 10 %iger Ethanol-Lösung und leitet den mitgerissenen Ethanoldampf durch das befüllte Glasrohr. Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Ethanol (ca. 96 %ig), Kaliumdichromat, Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%)
Alkalimetalle darbieten/ Schnittflächen vergleichen Risikominimierung durch sichere Handhabung Die meist unter Paraffinöl (manchmal unter Petroleum) aufbewahrten Metallbrocken werden mit der Pinzette oder Metallzange entnommen, mit Filterpapier abgetupft. Man schneidet von den weichen Metallen mit einem Messerchen max. erbsengroße Stücke ab und entrindet sie allseitig. Größere Stücke sofort in das Gefäß mit Schutzflüssigkeit zurücklegen, kleine Reste und Krusten zur Entsorgung immer in Brennspiritus abreagieren lassen - bei Kalium in Butanol. Weitere Details zur Entsorgung werden der Anleitung entnommen. Lehrerversuch Lithium (in Paraffinöl), Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl), Kalium (in Paraffinöl)
Alkalimetalle reagieren mit Wasser. Ionenbildung unter Wasserstoff-Freisetzung Eine Kristallisierschale wird mit dest. Wasser und ein Paar Tropfen Tensidlösung gefüllt. An zwei gegenüberliegenden Randstellen biegt man zwei Kupferdrahtstücke, die in die Lösung tauchen und mit einer 5 .. 8 V Gleichspannungsquelle und einem Strommessgerät verbunden sind. Man setzt einen kleinen Würfel (2mm KL) Natrium (später: Lithium, Kalium) auf die Wasseroberfläche und lässt ihn reagieren. Man beobachtet die steigende Stromstärke. Lehrerversuch Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl), Kalium (in Paraffinöl), Lithium (in Paraffinöl), Natronlauge (w=____% (>5%)), Wasserstoff (freies Gas)
Ammoniak-Freisetzung aus Salpeter Eisen(II)-hydroxid reagiert mit Kaliumnitrat Eine Lösung aus Eisen(II)-sulfat, Kaliumnitrat und wenig Natronlauge wird langsam erhitzt. Es bildet sich Ammoniak, der sich mit Indikatorpapier nachweisen lässt. Lehrer-/ Schülerversuch Eisen(III)-sulfat-Hydrat, Kaliumnitrat, Natronlauge (w=____% (>5%)), Ammoniak (freies Gas)
Amphoteres Verhalten von Aluminium Reaktion von Aluminium mit Salzsäure bzw. Natronlauge Reagenzglasversuch: Stücke von Aluminiumfolie (alternativ: Aluminiumspäne oder -gries) reagieren sowohl in Salzsäure als auch in Natronlauge unter Wasserstoffentwicklung. Lehrer-/ Schülerversuch Natronlauge (w=____% (>5%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Wasserstoff (freies Gas)
Anreibeversilberung Elektrochemische Silberabscheidung auf 10ct-Münze Gemäß Anleitung bereitet man aus Silbernitrat, Ammoniumchlorid und Natriumthiosulfat die Verreibe-Lösung mit den komplexierten Silberionen zu. Diese Lösung wird mittels Wattestäbchen auf polierte und entfettete 10ct-Münzen aufgerieben. Lehrer-/ Schülerversuch Silbernitrat, Ammoniumchlorid, Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt)
Autokatalyse beschleunigt Ablauf der Permanganat/Oxalsäure - Reaktion Fünf Rggl. werden gemäß Anleitung mit Oxalsäurelösung und halbkonz. Schwefelsäure befüllt. Man setzt - wie beschrieben - steigende Volumina einer Mangan(II)-sulfat-Lösungen zu. Danach gibt man jeweils die Kaliumpermanganat-Lösung hinzu und misst jeweils die Zeit bis zur völligen Entfernung des Ansatzes. Lehrer-/ Schülerversuch Mangan(II)-sulfat-Monohydrat
Bengalisches Feuer Effektvolle Oxidation mit Kaliumchlorat Var. A: Man verreibt in einer Schale nach Rezeptur das Kaliumchlorat und in einer anderen Schale Strontiumnitrat, Schwefel und wenig Holzkohlepulver. Beide Portionen werden auf einem glatten Papier vorsichtig (!) vermengt - entweder durch Bewegen des Papiers oder mittels einer Hühnerfeder - und auf feuerfester Unterlage im Abzug zu einem Kegel aufgehäuft. Das Gemisch wird mit einer langen Wunderkerze gezündet. Var. B: Fein gepulvertes Kaliumchlorat, Puderzucker, Natriumnitrat und Strontiumnitrat werden nach Rezeptur auf einem glatten Papier vorsichtig (!) vermengt - entweder durch Bewegen des Papiers oder mittels einer Hühnerfeder - und auf feuerfester Unterlage im Abzug zu einem Kegel aufgehäuft. Ein Tropfen konz. Schwefelsäure aus langer Pipette bringt das Gemisch zur Zündung. Lehrerversuch Kaliumchlorat, Schwefel, Strontiumnitrat, Natriumnitrat, Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%)
Bestimmung des Grammäquivalents bei Magnesium Quantitative Wasserstoffbestimmung mit der Gasometerglocke Eine Gasometerglocke in einem Standzylinder, der wiederum in einer Überlaufwanne steht, wird vorbereitet und mit Wasser bis zur Nullmarke gefüllt. Die Glocke ist oben mit einem Stopfen verschlossen, der ein gläsernes T-Stück mit Hahn auf der einen Seite trägt. Auf der anderen Seite wird ihm das gasförmige Reaktionsprodukt zugeleitet, das in der Gasometerglocke volumetrisch bestimmt wird. Die Reaktion zwischen Salzsäure und Magnesium wird in einem Langhalsrundkolben vorbereitet, indem man ihn mit ca. 20 ml Salzsäure befüllt, waagerecht einspannt und ein Stück Magnesiumband in den Kolbenhals einlegt. Durch Neigen des Gefäßes bringt man die Stoffe in Kontakt und löst die Gasentwicklung aus. Lehrerversuch Salzsäure (w=____% (10-25%)), Wasserstoff (freies Gas), Magnesium (Band, Stücke)
Blaue und grüne Kristalle Azurit und Malachit durch Sauerstoffkorrosion von Kupfer Man bereitet eine 10%ige Lösung von Ammoniumsulfat. In eine Schale mit dieser Lösung legt ein Stück Kupferblech so, dass es nur zu einem Teil eintaucht, mit dem anderen teil an der Luft bleibt. Man beobachtet die Kristallbildung innerhalb von 24 Stunden. Lehrer-/ Schülerversuch
Bleiakkumulator (Modell) Redoxreaktionen beim Laden und Entladen Zwei Bleiplatten bzw. -bleche tauchen in einem Gefäß in etwa 30%ige Schwefelsäure. An der Oberfläche entsteht sofort eine Bleisulfat-Schicht. Die Platten sind für den Ladevorgang mit einer Gleichstromquelle (4,5 V) verbunden, zum Entladen mit einem Glühlämpchen oder Motor/ Rotor. Beim etwa 3-5-minütigen Ladevorgang wird das Bleisulfat zu Blei(IV)-oxid bzw. zu elementarem Blei umgesetzt. Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Blei(II)-sulfat, Blei(IV)-oxid, Schwefelsäure (konz. w: >15%)
Bleibaum - elektrolytisch Reduktion von Blei(II)-Ionen an einem Pt-Draht In eine Petrischale gibt man eine 1-molare Bleinitrat-Lösung. Mit einer Platindraht-Anode am Rand der Schale und einer Pt-Kathode, die genau in der Mitte der Schale in die Flüssigkeit eintaucht, wird nach Anlegen einer Gleichspannung elektrolysiert. Die grazilen Bleigebilde entstehen sofort. Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Blei(II)-nitrat
Blitze im Reagenzglas Oxidation eines Alkohols mit Mangan(VII)-oxid Reagenzglasversuche: Propanol wird von Mangan(VII)-oxid (aus der Reaktion von konz. Schwefelsäure mit Kaliumpermanganat) oxidiert, wobei Knistergeräusche und Lichtblitze entstehen. Lehrer-/ Schülerversuch 1-Propanol, Kaliumpermanganat, Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%)
Blue-Bottle mit Indigotin Reduktion und Oxidation in der Schüttelflasche Man füllt eine PET-Flasche hälftig mit Wasser und gibt wenige ml Indigotin-Lösung hinzu. Nach Verschließen schwenkt man die Flasche um eine homogene Farblösung zu bekommen. Dann setzt man eine Spsp. Dithionit (z.B. HEITMANNs Power-Entfärber) hinzu, verschließt und schwenkt vorsichtig bis zum blass-gelben Farbumschlag. Nun wird die Flasche mit beiden Händen kräftig bis zum erneuten Farbumschlag geschüttelt. Lehrer-/ Schülerversuch Natriumdithionit
CfL: Das Thermitverfahren (Outdoor-Variante) Aluminothermische Reduktion von Eisenoxid Vorbereitung: Gemäß Anleitung wird zunächst das im Blumentopf befindliche Loch mit einem Filterpapier abgedeckt. Anschließend rollt man sich aus dem etwa 10x20 cm großen Filterpapierstück ein Rohr, welches über das mit dem Filterpapier abgedeckte Loch gestellt wird. Das Rohrinnere füllt man mit Thermitgemisch und das Restvolumen des Blumentopfes mit Sand. Dabei ist so vorzugehen, dass die Füllstände innerhalb und außerhalb des Filterpapiers immer ungefähr gleich sind. Nun steckt man den pyrotechnischen Spezialzünder so weit in das Thermitgemisch, dass er sich noch mit Hilfe des Brenners entzünden lässt. Durchführung: Man stellt nun den präparierten Blumentopf in den passenden Dreifuß, der auf einer Sand-gefüllten Eisenschale ruht. Anschließend wird der Spezialzünder mit dem Brenner entzündet. Wenn die Reaktion beendet ist, lässt man den Aufbau ca. 5 min abkühlen, holt die Reaktionsprodukte mit Hilfe der Tiegelzange aus dem Sand und untersucht sie mit einem Magneten. Mit der Schlacke versucht man, das Uhrglas anzuritzen. Lehrerversuch Thermit-Gemisch (enth. Aluminium, nicht stabilisiert)
CfL: Der Hochofenprozess Vorgänge beim Hochofenprozess modellhaft betrachtet Man füllt das Reagenzglas zunächst ca. 5 – 6 cm hoch mit Oxi-Reiniger und überschichtet diesen ca. 1 cm hoch mit kleinen Tonscherben. Dann gibt man eine etwa 1 cm dicke Schicht Aktivkohle in das Glas und schichtet darüber 5-10 Eisenoxid-Bröckchen. Nun füllt man das Reagenzglas bis ca. 2 cm unter den oberen Rand mit Aktivkohle und fixiert das Gemisch oben mit etwas Glaswolle. Nun erhitzt man mit einem Brenner zunächst das Kohle-Eisenoxid-Gemisch bis zur schwachen Rotglut. Dann richtet man den Brenner auf den Oxi-Reiniger, die oben aus dem Reagenzglas austretenden gasförmigen Stoffe werden mit einem zweiten Brenner oder einem brennenden Holzspan entzündet. Bei Bedarf klopft man während der Reaktion gelegentlich vorsichtig gegen den oberen Teil des Reagenzglases, damit das Gemisch nach unten in die Verbrennungszone nachrutscht. Bei nachlassender Sauerstoffentwicklung (Glühen wird schwächer, Flamme am oberen Rand des Reagenzglases erlischt) stellt man das Erhitzen des Reinigers ein und lässt das Reagenzglas erkalten. Dann gibt man die Reste des eingesetzten Eisenoxid-Kohle-Gemisches in eine Porzellanschale und prüft mit einem Magneten. Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. Kohlenstoffmonoxid (freies Gas)
CfL: Die Zink-Iod-Batterie Wirkungsweise einer "sauerstofffreien" Batterie Zunächst schmirgelt man das Zinkblech an zwei Stellen blank. An einer wird das Kabel mit der Krokodilklemme angeschlossen, auf die andere das mit Kaliumnitrat getränkte und dreifach gefaltete Filterpapier gelegt. Nun gibt man ein Iodkristall mit einer Größe von ca. 5 x 5 mm auf das Filterpapier, verbindet das Zinkblech mit dem Minuspol und das Iod mit dem Pluspol des Mikromotors. Lehrer-/ Schülerversuch Iod
CfL: Kontrollierte Reaktion von Magnesium mit Wasser In diesem Versuch können die SuS eine einfache Reduktion mitverfolgen. Zunächst füllt man mit Hilfe der Pipette etwa 2 cm hoch Wasser in das Reagenzglas und gibt einige Siedesteinchen dazu. Dann wird eine Magnesiumband-Spirale, die durch Aufwickeln des Magnesiumbandes auf den Glasstab hergestellt wurde, so in das Reagenzglas geschoben, dass ihr Abstand zur Wasseroberfläche etwa 3 cm beträgt. Das Reagenzglas wird über der feuerfesten Unterlage schräg in ein Stativ eingespannt, (Klemme nahe an der Öffnung), Anschließend verschließt man das Glas mit einem durchbohrten Stopfen mit Glasrohr, das in der Spitze etwas Eisen- oder Kupferwolle als Rückschlagsicherung trägt. Das Magnesiumband wird von außen erst langsam, dann kräftig erhitzt. Sobald eine Reaktion einsetzt, erhitzt man das Wasser bis zum Sieden und hält es so auf Temperatur, dass es durchgängig siedet. Nun wird der brennende Holzspan an die Öffnung des Glases gehalten. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Magnesium (Band, Stücke), Wasserstoff (freies Gas)

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