Experimente der Kategorie "Elektrochemie"

NameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
CfL: „Die Zink/Iod-Batterie“ Anfertigen einer galvanischen Zelle mit Iod und Zink 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 einen 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 Leichtlaufelektromotors. Lehrer-/ Schülerversuch Iod
CfL: Ein einfacher Wasserstoff-Sauerstoff-Akkumulator Anfertigen eines Akkumulators mit Stahlschwämmen und einer Kaliumhydroxidlösung Ein Stahl-Scheuerschwamm wird mit einer Schere halbiert und beide Hälften auf gegenüberliegenden Positionen in einer Kristallisierschale befestigt. Zur Befestigung und gleichzeitig leitenden Verbindung eigenen sich Krokodilklemmen. Anschließend wird die Spannungsquelle angeschlossen und die Kristallisierschale zu 2/3 mit Kaliumhydroxidlösung gefüllt. Es ist unbedingt darauf zu achten, dass sich die Stahl-Schwämme nicht berühren. Man schaltet die Spannungsquelle ein und regelt die Spannung so, dass eine lebhafte Gasentwicklung stattfindet. Lehrer-/ Schülerversuch Kalilauge (Maßlösung c=0,1mol/l), Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas)
CfL: Stoffumwandlungen in der Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle Modellversuch zur Funktionsweise einer Brennstoffzelle Nachdem die Apparatur 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 Sauerstoff (Druckgas), Wasserstoff (Druckgas)
Solarbetriebene Elektrolyse von Natriumsulfat Im Konzentrationsgefälle steckt Energie. Gemäß Anleitung stellt man eine Natriumsulfat-Lösung her und versetzt sie mit etwas Universalindikator. Man gibt die Lösung in ein U-Rohr und elektrolysiert unter Verwendung eines Solarpanels mittels Platinelektroden 10 min lang. Dann tauscht man das Panel gegen ein Spannungsmessgerät aus. Lehrer-/ Schülerversuch Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)
CfL: Zerlegen von Wasser mit Hilfe des elektrischen Stroms Elektrolyse im HOFMANNschen Apparat Man befüllt den HOFMANNschen Apparat verdünnter Schwefelsäure, verbindet die Elektroden mit der Gleichspannungsquelle und regelt die Spannung so ein, dass eine deutliche Gasentwicklung zu erkennen ist (ca. 15V). Nach 3 min schließt man die oberen Hähne und beobachtet die Elektroden. Wenn sich ein Schenkel des HOFMANNschen Apparats zu zwei Dritteln mit Gas gefüllt hat, wird der Strom abgeschaltet und das Volumenverhältnis notiert. Die Gase werden nun über die Hähne abgelassen und in Reagenzgläsern aufgefangen. Mit Hilfe der Glimmspanprobe und der Knallgasprobe werden Sauerstoff und Wasserstoff nachgewiesen. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Schwefelsäure (Maßlösung c= 0,5 mol/L), Wasserstoff (freies Gas)
CfL: Elektrolyse einer verdünnten Salzsäure unter Zusatz von Universalindikator Saurer Charakter einer Lösung durch Hydronium-Ionen Ein Becherglas wird mit 10 mL Salzsäure, 100 mL Leitungswasser und 20 Tropfen Universalindikator gefüllt und mit einer Trennwand aus Pappe in zwei Kammern geteilt. In jede Kammer taucht man eine Kohleelektrode so weit wie möglich ein und verbindet die Elektroden mit der Spannungsquelle. An der Spannungsquelle wird für einige Minuten eine Gleichspannung von 15-20 V angelegt. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol)
CfL: Ionenverschiebung bei der Elektrolyse von Natriumchlorid-Lösung Visualisierung der Ionenverschiebung durch Anfärbung Ein Objektträger wird präpariert. Dazu wird das trockene Filterpapier mit den Elektroden und den Anschlussklemmen auf dem Objektträger fixiert und anschließend mittels Pipette mit Natriumchlorid-Lösung getränkt. Die überschüssige Lösung sollte mit saugfähigem Papier entfernt werden. Quer über das Filterpapier wird ein mit Cochenillerot und ein mit Methylenblau getränktes Stück Garn gelegt und die Spannung auf 20 - 30 V hoch geregelt. Das blaue Garn sollte auf der Seite der Katode liegen. Der Abstand zwischen beiden Garnen sollte 3 - 4 mm betragen. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Methylenblau, Wasserstoff (freies Gas), Chlor (freies Gas)
CfL: Elektrolyse von Kupfer(II)-chlorid-Lösung Elektrolyse einer Kupfer(II)-chlorid-Lösung mit Eisennagel-Elektroden Beide Elektroden werden an gegenüberliegenden Stellen am Rand der Petrischale in die Lösung getaucht und beobachtet. Anschließend werden die Elektroden auf einen Abstand von 1 cm angenähert. Dicht über die Lösung an die Elektroden wird feuchtes Kaliumiodid-Stärke-Papier gehalten. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Kupfer(II)-chlorid-Lösung (verdünnt, w=_____ % (<25%)), Chlor (freies Gas)
CfL: Elektrolyse von Kupfer(II)-chlorid-Lösung (Demo) Elektrolyse einer Kupfer(II)-chlorid-Lösung mit Kohleelektroden Die Kupfer(II)-chlorid-Lösung wird in das U-Rohr gefüllt. Feuchtes Kaliumiodid-Stärke-Papier wird auf der Anodenseite entweder in den seitlichen Ansatz gelegt oder direkt über der Lösung an die Glaswand geklebt. Man schaltet die Spannungsquelle ein und regelt die Spannung so, dass eine lebhafte Gasentwicklung stattfindet (mindestens 20 V). Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Chlor (freies Gas), Kupfer(II)-chlorid-Lösung (verdünnt, w=_____ % (<25%))
CfL: Ionenverschiebung bei der Elektrolyse von Kupfer(II)-chlorid-Lösung Visualisierung der Ionenverschiebung durch Anfärbung Ein Objektträger wird präpariert. Dazu wird das trockene Filterpapier mit den Elektroden und den Anschlussklemmen auf dem Objektträger fixiert und anschließend mittels Pipette mit Kupferchlorid-Lösung getränkt. Die überschüssige Lösung sollte mit saugfähigem Papier entfernt werden. Quer über das Filterpapier wird ein mit Cochenillerot und ein mit Methylenblau getränktes Stück Garn gelegt und die Spannung auf 20 - 30 V hoch geregelt. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Chlor (freies Gas), Methylenblau, Kupfer(II)-chlorid-Lösung (verdünnt, w=_____ % (<25%))
CfL: Ionenverschiebung bei der Kupfer(II)-chlorid-Elektrolyse an Kupferelektroden Visualisierung der Ionenverschiebung durch Anfärbung Ein Objektträger wird wie unten dargestellt präpariert. Dazu wird das trockene Filterpapier mit den Elektroden und den Anschlussklemmen auf dem Objektträger fixiert und anschließend mittels Pipette mit Kupferchlorid-Lösung getränkt. Die überschüssige Lösung sollte mit saugfähigem Papier entfernt werden. Quer über das Filterpapier wird ein mit Cochenillerot und ein mit Methylenblau getränktes Stück Garn gelegt und die Spannung auf 20 - 30 V hoch geregelt. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Methylenblau, Chlor (freies Gas), Kupfer (Pulver / Späne / Blech), Kupfer(II)-chlorid-Lösung (verdünnt, w=_____ % (<25%))
CfL: Umkehrung der Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung und anschließende galvanische Reaktion Der Versuch wird gemäß Anleitung aufgebaut. Die Elektroden sollten einen Abstand von mindestens 3 cm haben, um nicht zu viel Gas zu entwickeln. Eine Spannung von 9 V wird eingestellt. Der Geruch der Gase wird vorsichtig geprüft. An beide Elektroden kann feuchtes Kaliumiodid-Stärke-Papier gehalten werden. Nach etwa einer Minute wird die Elektrolyse beendet und die Spannungsquelle durch einen Elektromotor ersetzt. Die Zuordnung der Motoranschlüsse zu den Elektroden sowie die Drehrichtung des Rotors werden notiert. Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung Chlor (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas)
Die Natrium-Schwefel-Batterie Trockene 2-Volt-Spannungsquelle mit zwei Elementen In einem Reagenzglas wird eine Portion Paraffin aufgeschmolzen. Dann bringt man ein frisch entkrustetes und getrocknetes Stückchen Natrium ein und schmilzt es ebenfalls auf. Ein Eisennagel wird als Elektrode hineingestellt. In einem Duran-Becherglas mischt man 8g Graphitpulver mit 16g Schwefelblüte, stellt einen frischen sauberen Graphitstab als Elektrode hinein und das vorbereitete Glas ebenfalls. Dann werden die Elektroden über ein Messgerät verbunden. Man erhitzt das Becherglas stark auf einer Heizplatte und beobachtet die gemessene Spannung. Lehrerversuch
Ionenwanderung in der Doppelzelle Kupfer(II)-tetraammin- und Permangant-Ionen Die Zwei-Kammer-Ionenwanderungszelle wird wie beschrieben auf einen OHP gelegt und mit den gemäß Anleitung zubereiteten Lösungen befüllt. Nach Einsetzen der Elektrodenbleche legt man eine 25V-Gleichspannung an. Nach längerer Laufzeit polt man die Anordnung um. Lehrerversuch Kaliumnitrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Kaliumpermanganat
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%))
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
Brennstoffzelle - basisch Mit Nickelnetzelektroden im Glastrog Vorbereitend werden die Nickelnetzelektroden durch Bad in Palladium(II)-chlorid-Lösung frisch palladiniert. Man baut die Brennstoffzelle mit der Schaumstofftrennwand und den beiden Netzelektroden wie angegeben zusammen und befüllt sie mit Kalilauge. Aus den Gasflaschen wird langsam ein kleiner Gasstrom von Wasserstoff und von Sauerstoff (3 Bläschen /sec)an die Elektroden geführt. Nach 5 min wird der Gaszustrom jeweils wie angegeben reduziert. Nach 15-20 min ist die Zelle aufgeladen. Mit einem Kleinelektromotor kann de Strom abgenommen und demonstriert werden. Lehrerversuch Wasserstoff (Druckgas), Sauerstoff (Druckgas), Palladium(II)-chlorid-Lösung (wässrig, w=______ % (<10%))
CfL: Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung mit Nägel-Elektroden in Spritzen Zum Auffangen der Reaktionsprodukte werden die Spritzen wie in Versuch: "CfL: Elektrolyse einer Natriumsulfat-Lösung" dargestellt präpariert. Beide Spritzen mit Elektrode werden in die Natriumchlorid-Lösung getaucht, um sie vollständig zu füllen und so am Becherglas befestigt, dass sie halb aus der Lösung ragen (Öffnung unten). Ist die Spritze, die mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden ist, vollständig mit Gas gefüllt, wird sie mit einem Finger verschlossen, aus der Lösung genommen und das enthaltene Gas mittels Knallgasprobe auf Wasserstoff getestet. Anschließend wird sie wieder mit Natriumchlorid-Lösung gefüllt und weiter Gas entwickelt bis die Spritze, die mit dem Pluspol verbunden ist, vollständig gefüllt ist. Dann wird die Spritze vom Pluspol mit einem Finger verschlossen, aus der Lösung genommen, umgedreht und das Gas mit feuchtem Kaliumiodid-Stärke-Papier über der Spritzenöffnung auf Chlor getestet. Lehrerversuch Wasserstoff (freies Gas), Chlor (freies Gas)
CfL: Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung (Demo) Elektrolyse einer Natriumchlorid-Lösung mit Kohleelektroden Die Natriumchlorid-Lösung wird in das U-Rohr gefüllt und der Versuch aufgebaut. Man schaltet die Spannungsquelle ein und regelt die Spannung so, dass eine lebhafte Gasentwicklung stattfindet (mindestens 20 V). Das an der Elektrode, die mit dem Minuspol verbunden ist, entwickelte Gas kann mittels Knallgasprobe auf Wasserstoff getestet werden. Das an der anderen Elektrode freiwerdende Gas wird im Erlenmeyerkolben auf feuchtes Indikatorpapier, feuchtes Kaliumiodid-Stärke-Papier oder Blütenblätter geleitet. Lehrerversuch Chlor (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas)

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