Experimente der Kategorie "Redoxreaktionen"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Trockene Redoxreaktion mit Mangan(II)-sulfat | Kaliumnitrat als Oxidationmittel | Eine Spsp. Mangan(II)-sulfat wird gemäß Anleitung mit Natriumcarbonat und Kaliumnitrat im Mörser fein verrieben. Man schmilzt das Gemisch auf einer Magnesiarinne oder Porzellanscherbe zusammen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumnitrat, Natriumcarbonat (wasserfrei), Mangan(II)-sulfat-Monohydrat |
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Elektrolyse Salzsäure | Stromfluss bei Erreichen der Zersetzungsspannung | Ein Becherglas mit Salzsäure wird mit zwei Platinelektroden ausgestattet, die über ein Multimeter mit einer Gleichspannungsquelle verbunden werden. Stufenweise wird gemäß Anleitung die angelegte Spannung erhöht und der Stromfluss jeweils kontrolliert. Bei einsetzendem Stromfluss wird die Elektrolyse beendet. Die Zersetzungsspannung wird direkt mit dem Multimeter gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Überspannung | Tatsächliche Zersetzungspannung vs. berechnete Leerlaufspanung | Ein Becherglas wird mit 0,5-molarer Schwefelsäure bzw. 1-molarer Natronlauge befüllt und mit zwei Platinelektroden ausgestattet. Es wird eine Gleichspannung angelegt, die unter Messung der Stromstärke gemäß Anleitung stufenweise bis zur einsetzenden elektrolytischen Zersetzungsreaktion hochgefahren wird. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (Maßlösung c= 0,5 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Reihenfolge der Ionenentladung | Vorgänge bei der Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung | Vorbereitend wird eine 1-molare Natriumchlorid-Lösung zubereitet und ein mit gesättigter Kaliumnitrat-Lösung getränkter Filterpapierstreifen bereit gestellt. Zwei Bechergläser mit der vorbereiteten Natriumchlorid-Lösung werden mit jeweils einer Graphit-Elektrode ausgestattet und durch den Filterpapierstreifen als Ionenbrücke verbunden. Man legt gemäß Anleitung eine Gleichspannung an und beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumnitrat |
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LECLANCHÉ-Element | Primärelement aus klassischen Batterien | Ein Tonzylinder wird mit einem Graphit-Braunstein-Gemisch (1:1) befüllt und mittig in ein Becherglas gestellt. Das Becherglas wird gemäß Anleitung mit gesättigter Ammoniumchlorid-Lösung aufgefüllt. Man positioniert den Elektrodenhalter mit der Graphit und der Zinkelektrode wie angegeben in das Becherglas und misst die anstehende Spannung. Alternativ: Anstelle des Tonzylinders lässt sich auch eine Extraktionshülse oder ein vielfach durchlöcherter med. Spritzenzylinder verwenden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid, Mangan(IV)-oxid |
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Zitronenbatterie | Primärelement mit Kupfer- und Zink-Elektroden | Vorbereitend wird die Zitrone gemäß Anleitung mit zwei breiten Schlitzen in der Schale versehen. Man steckt eine Kupfer- und eine Zink-Elektrode in die Schlitze, ohne dass sich diese berühren. Nach Anschließen der Kabel an die Elektroden wird die Spannung gemessen und evtl. ein Kleinmotor mit Propeller angeschlossen. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Kupferkorrosion in Säuren | Reaktion von Kupferspänen mit Salz- Schwefel- und Essigsäure | Reagenzglasversuch: Man überschichtet jeweils eine Portion Kupferspäne in drei Ansätzen mit Salzsäure, mit Schwefelsäure und mit Essigsäure. Für mehrere Wochen bleiben die Gefäße offen stehen, evtl. Flüssigkeitsverlust wird durch Nachfüllen der entsprechenden Säure ausgeglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Essigsäure (w=____% (10-25%)) |
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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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Desorption und Reduktion verschiedener Azofarbstoffen | Entfärbung bei Azorubin S, Tartrazin O, Braun HT und Gelborange S | Reagenzglasversuch: Der entsprechend eingefärbte Wollfaden wird gemäß Anleitung in Soda-Lösung zum Sieden erhitzt. Dann gibt man zur Azorubin S- und zur Gelborange S-Lösung eine Spsp. Power-Entfärber, zur Tartrazin O-Lösung die doppelte Portion. Der Braun HT-Lösung werden 0,05g Natriumdithionit dirket zugefügt. Die Tartrazin O- und die Braun HT-Lösung werden anschließend über dem Gasbrenner erhitzt. Später betrachtet man die reduzierten Azorubin S- und Braun HT-Lösungen unter UV-Licht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Tartrazin, Amaranth ([BAYER]), Gelborange S, Natriumdithionit, Natriumcarbonat-Decahydrat |
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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 |
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Die Oxidation von Alkanolen | Primäre und sekundäre Alkanole in Raktion mit Kupferoxid | Je ein Becherglas wird mit 1-Propanol und mit 2-Propanol 1cm hoch befüllt. Man glüht gemäß Anleitung einen gefalteten Kupferblechstreifen in der Brennerflamme intensiv durch und taucht ihn dann in das erste Gefäß. Die Prozedur wird noch zweimal wiederholt. Anschließend verfährt man in gleicher Weise mit dem zweiten Gefäß. | Lehrer-/ Schülerversuch | 1-Propanol, 2-Propanol, Propionaldehyd, Aceton |
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Messung von Standardpotenzialen | Experimente mit der Wasserstoffreferenzelektrode | Zwei Bechergläser, das eine mit 1-molarer Kupfer(II)-sulfat-Lösung, das andere bei gleicher Füllhöhe mit 1-molarer Salzsäure befüllt, werden über ein U-förmiges mit Kaliumnitrat-Lösung befülltes Glasrohr als Stromschlüssel verbunden. Eine Kupfer-Elektrode taucht in das eine Becherglas, die Wasserstoffreferenzelektrode in das andere. Das Standardpotential der Kupfer-Halbzelle wird gemessen. In gleicher Weise verfährt man mit einer Silber-, einer Zinn- und einer Zink-Halbzelle, wobei jeweils 1-molare Lösungen der jeweiligen Salze und entsprechende Metallelektroden verwendet werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Silbernitrat, Zinn(II)-chlorid-Dihydrat, Zinksulfat-Monohydrat, Kaliumnitrat |
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Redoxpotenzial und Konzentration | Einwirkung von Ammoniak in einer galvanischen Kupfer-Halbzelle | Zwei Bechergläser, das eine mit 1-molarer Kupfer(II)-sulfat-Lösung, das andere bei gleicher Füllhöhe mit 1-molarer Schwefelsäure befüllt, werden über ein U-förmiges mit gesättigter Kaliumnitrat-Lösung befülltes Glasrohr als Stromschlüssel verbunden. Eine Kupfer-Elektrode taucht in das eine Becherglas, die Wasserstoffreferenzelektrode in das andere. Die Potentialveränderung der Kupfer-Halbzelle wird gemessen, während kontinuierlich Ammoniak-Lösung in die magnetgerührte Kupferionen-Lösung eingetropft wird. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Kaliumnitrat, Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)) |
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Metalle und Metallionen | Reaktionen zwischen Metall und Metallsalz-Lösung | Gemäß Anleitung stellt man in Rggl. Lösungen von Magnesiumchlorid, von Zinksulfa6t, von Kupfersulfat und von Silbernitrat bereit. Für jeweils 15sec wird eine Metallprobe in die erste Salzlösung eingetaucht. Man spült sie danach ab und macht die Oberfläche ggf. wieder mit Schleifpapier blank. Dann taucht man sie in die zweite Lösung und fährt in dieser Weise fort. Man wiederholt das Experiment mit den anderen drei Metallproben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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Silberspiegel | Traubenzucker reagiert mit ammoniakalischer Silbernitrat-Lösung. | Vorbereitend werden zwei Rggl. mit Aceton entfettet. Gemäß Anleitung wird eine Glucose-Lösung im Rggl. bereitet. In einem anderen Rggl. gibt man unter Schütteln so viel Ammoniak-Lösung zu einer Silbernitrat-Lösung, dass sich der eben gebildete Niederschlag gerade wieder auflöst. Dann füllt man diese Lösung in das Rggl. mit der Zuckerlösung um und stellt den Ansatz in ein heißes Wasserbad. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)), Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)), Aceton |
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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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Goldfarbenes LiC6 | Intercalation von Lithium- Ionen in Graphit | Gemäß Anleitung bereitet man eine 1-molare Elektrolyt-Lösung, indem Lithiumperchlorat zu 100 mL eines gleichteiligen Gemisches aus Ethylencarbonat und Dimethylcarbonat gegeben wird. In heißem Wasser wird wie beschrieben das Ethylencarbonat zuvor aufgeschmolzen. Man gibt den Elektrolyten in das vorgesehene Reaktionsgefäß, bringt die beiden Graphitelektroden ein und überschichtet die Flüssigkeit mit etwas Paraffin. Dann wird 6min lang bei 4,8V Spannung elektrolysiert. Über einen Motor o. ä. wird der geladenen Akkumulator danach wieder entladen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Dimethylcarbonat, Lithiumperchlorat, Ethylencarbonat |
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Redoxreaktion von Nitrat mit Iodid-Ionen in Alginatbällchen | Iod-Bildung mit Farbreaktion | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. In einem großen Rggl. löst man wie angegeben Stärke in Wasser auf und setzt Natriumnitrat und Kaliumiodid hinzu. Zur Herstellung der Alginat-Bällchen mischt man im Becherglas diese Lösung mit der Natriumalginat-Lösung und tropft langsam die Calciumchlorid-Lösung zu. Die Bällchen werden mittels feinem Sieb getrennt und mit Wasser gewaschen. In einem kleinen Glas überschichtet man die Bällchen mit Salzsäure. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumnitrat, Calciumchlorid-Dihydrat, Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Kombinierte Redoxreaktionen | Reduktion von Permanganat-Ionen und von Brom zu Bromid | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. In einem Becherglas löst man wie angegeben Kaliumpermanganat und Kaliumbromid und fügt unter Rühren die Natriumalginat-Lösung hinzu. Zur Herstellung der violetten Alginat-Bällchen tropft man langsam die Calciumchlorid-Lösung zur Mischung. Die Bällchen werden mittels feinem Sieb getrennt und mit Wasser gewaschen. In einem kleinen Glas überschichtet man sie wie beschrieben mit einer schwefelsauren Natriumsulfit-Lösung. Der Reaktionsablauf wird auf einer Leuchtplatte visualisiert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat, Calciumchlorid-Dihydrat, Natriumsulfit-Heptahydrat, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Kaliumbromid |
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Selektive Reduktion von Brillantschwarz | Eine Redox-Reaktion in Alginat-Bällchen | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. In einem Becherglas löst man wie angegeben einige Kristalle Brillatschwarz auf und fügt unter Rühren die Natriumalginat-Lösung hinzu. Zur Herstellung der tiefblauen Alginat-Bällchen tropft man langsam die Calciumchlorid-Lösung zur Mischung. Die Bällchen werden mittels feinem Sieb getrennt und mit Wasser gewaschen. In einem kleinen Glas überschichtet man sie wie beschrieben mit einer einer alkalischen Natriumdithionit-Lösung. Der Reaktionsablauf wird auf einer Leuchtplatte visualisiert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumchlorid-Dihydrat, Natriumdithionit, Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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