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Experimente der Kategorie "Elektrochemie"

	Name	Kurzbeschreibung	Beschreibung	Typ	Gefahrstoffe
	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)
	Reduktion von Kupfer(II)-Ionen	Abscheidung von Kupfer aus einer Kupferchlorid-Lösung	Reagenzglasversuch: Aus einer Kupferchlorid-Lösung wird mittels Eisen(wolle) (alternativ: Alufolie) metallisches Kupfer abgeschieden.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kupfer(II)-chlorid-Dihydrat
	Nachweis der reversiblen Lithium-Ionen-Intercalation durch Phenolphthalein	Alkalische Reaktion beim Kontakt mit Wasser	Vorbereitend wird die Elektrolytlösung wie angegeben angemischt. Gemäß Anleitung und Darstellung wird eine TIC-TAC(TM)-Dose mit der Elektrolytlösung befüllt und mit den Elektroden bestückt. Die beiden Graphitelektroden werden zur Aufladung des Systems für 5 Minuten mit 4,5V-Gleichspannung beschaltet. Man gibt die als -Pol geschaltete Elektrode für wenige Minuten in ein Rggl. mit Wasser und führt danach erneut den Ladevorgang aus - unter Austausch der beiden Elektroden. Dann wird die mit Lithium-Ionen intercalierte Graphitmine in eine Rggl. mit Phenolphthalein-Lösung gestellt.	Lehrer-/ Schülerversuch	Propylencarbonat, Lithiumperchlorat, Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig)
	Getränkedosen-Batterie / CD-ROM-Batterie	Aluminium-Luft-Zelle	Eine Getränkedose wird auf 2/3 ihrer Höhe mit der Schere gekürzt. Man schmirgelt die Innenseite und den Ansatz für die Krokodilklemme auf der Außenseite mit Schleifpapier an. Die Dose wird mit Kochsalz-Lösung, der etwas Phenolphthalein-Lösung beigegeben wurde, gefüllt. Mittels Stativ wird eine Graphitelektrode in die Lösung getaucht, ohne das Dosenmetall zu berühren. Über diesen Graphitstab und eine Krokodilklemme, die auf dem Dosenrand steckt, wird der Strom zum Betreiben eines Solarmotors abgenommen. Alternativ kann man eine CD-ROM, die zuvor durch die Lehrkraft durch Baden in halbkonz. Salpetersäure entlackt wurde, als Aluminium-Elektrode einsetzen. Sie wird zusammen mit der Graphitelektrode in ein passendes Glas gestellt.	Lehrer-/ Schülerversuch	Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%))
	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: Zink/Kupfer-Zelle ohne Trennwand	Anfertigen einer galvanischen Zelle mithilfe einer Kupfersulfatlösung	Das Becherglas wird halb voll mit Kupfer(II)-sulfatlösung gefüllt. Das Kupfer- und das Zinkblech werden, ohne sich zu berühren, in die Lösung gestellt und mit Hilfe des Kabelmaterials zuerst mit einem Voltmeter und anschließend mit einem Elektromotor verbunden. Die Elektroden und der Elektromotor werden beobachtet.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%))
	CfL: Zink/Kupfer-Zelle mit Trennwand	Anfertigen einer galvanischen Zelle mithilfe einer Kupfersulfatlösung und Trennwand	Aus einem Stück Pappe wird mit einer Schere ein Streifen ausgeschnitten, der genau hochkant, mittig in das 50-mL-Becherglas passt und dieses in zwei Räume teilt. Ist das zweigeteilte Becherglas fertig, werden gleichzeitig beide Hälften halb hoch gefüllt, eine mit Natriumsulfat-Lösung und die andere gleich hoch mit Kupfer(II)-sulfatlösung. In die Natriumsulfatlösung wird das Zinkblech und in die Kupfer(II)-sulfatlösung das Kupferblech gestellt. Beide Bleche werden mit Hilfe des Kabelmaterials mit einem Elektromotor verbunden.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%))
	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)
	Spannungsreihe der Metalle	Arbeit auf der Zellkulturplatte	Gemäß Anleitung befüllt man fünf Kammern der Platte jeweils mit einer der metallsalz-Lösungen, die sechste in der Mitte mit Kaliumnitrat-Lösung. Durch Einlegen der Metallstreifen in die jeweilige Salzlösung bereitet man die Halbzellen vor. Von jeder Halbzelle führt ein mit Kaliumnitrat-Lösung getränktes Kerzendochtstück in die zentrale Kaliumnitrat-Mulde. Nun misst man mit einem Digitalmultimeter wie beschrieben die zwischen den fünf Halbzellen anliegenden Spannungen.	Lehrer-/ Schülerversuch	Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%))
	CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen unbenutzten Zink-Luft-Knopfzelle	Aufbau und die Inhaltsstoffe einer Zink-Luft-Knopfzelle	Zunächst entfernt man den Aufkleber, der sich auf dem Pluspol befindet. Die schon bei der Zink-Silberoxid-Knopfzelle wird der Metallmantel der Zelle an der Überlappung aufgekniffen und die beiden ineinander gepackten Becher werden voneinander getrennt. Die Flüssigkeit, die beim Öffnen der Zelle austritt, prüft man mit Unitest-Papier auf ihren pH-Wert.	Lehrer-/ Schülerversuch
	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
	CfL: Das U-Boot Desaster	Aufsteigen eines elektrolytisch befüllten Reagenzglases	Das 800-mL-Becherglas wird mit Natriumsulfat-Lösung gefüllt und der Versuch wird aufgebaut. Dazu muss das Kupferkabel beidseitig abisoliert präpariert werden. Das vollständig mit Lösung gefüllte, kleine Reagenzglas wird auf die Kupferelektrode gestülpt. Um den Versuch zu beginnen, wird die Stromstärke schnell auf z.B. 0,050 A geregelt und sofort die Zeitmessung gestartet. Die Stromstärke muss ständig überwacht und konstant gehalten werden.	Lehrer-/ Schülerversuch	Wasserstoff (freies Gas), Sauerstoff (freies Gas)
	CfL: „Alltagsmetalle“ untersuchen (verändert nach [Felber 1999])	Aufstellen einer Spannungsreihe mit verschiedenen Habzellen	Für jede zu untersuchende Halbzelle wird ein Becherglas zu ca. 2/3 mit Natriumchlorid-Lösung gefüllt. Das jeweilige Metall wird über eine Klemme mit einem Kabel verbunden und in die Lösung getaucht, dabei muss die Klemme außerhalb der Lösung verbleiben. Nun schließt man zwei der Halbzellen mit Hilfe der Kabel an ein Voltmeter an und verbindet die beiden Halbzellen untereinander mit einem Natriumchlorid-Lösung getränkten Filterpapier. Anschließend ersetzt man das Voltmeter durch einen Messmotor. Analog verfährt man mit den weiteren Halbzellen, die beliebig kombiniert werden können.	Lehrer-/ Schülerversuch
	Batterie mit Gallussäure in saurer Lösung	Bau einer Redox-Flow-Spannungsquelle	Die Apparatur wird gemäß Beschreibung und Schemazeichnung zusammengebaut. Das Gefäß wird mit schwefelsaurer Gallussäure-Lösung wie angegeben befüllt. (Anstelle von Gallussäure kann auch Pyrogallol verwendet werden.) Eine Kohlefolie wird als Elektrode eingehängt. In den vorbereiteten Blumentopf bringt man Schwefelsäure und Natriumperoxodisulfat sowie die Kohleelektrode (nach Oetken) ein. Man misst die Ruheklemmenspannung. Die Batterie wird zur Messung der Elektrodenpotentiale über eine Ionenbrücke mit einem weiteren Becherglas verbunden, das eine Silber-/Silberchloridelektrode in einer Kaliumchlorid-Lösung enthält.	Lehrer-/ Schülerversuch	Gallussäure-Monohydrat, Pyrogallol, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Natriumperoxodisulfat
	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%)
	CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen Zink-Silberoxid-Batterie	Bauteile einer gebrächlichen Niederspannungsquelle	Mit Hilfe einer kleinen Kneifzange wird der Mantel der Batterie an mehreren Stellen am Rand auf gekniffen. 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 UnitestPapier auf ihren pH-Wert getestet.	Lehrer-/ Schülerversuch	Zink (Pulver, phlegmatisiert), Silber(I)-oxid
	Reaktion von lithiiertem Lötdraht mit Wasser	Beobachtung der Wasserstofffreisetzung und der alkalischen Reaktion	Gemäß Beschreibung wird ein Raktionsgefäß 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. Anschließend entnimmt man die lithiierte Zinnelektrode und stellt sie in das mit Phenolphthalein-Lösung (lternativ: Thymolphthalein-Lösung) versetzte Wasser.	Lehrer-/ Schülerversuch	Propylencarbonat, Dimethylcarbonat, Lithiumperchlorat, Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Thymolphthalein-Lösung (w=0,1% Lsm.: Ethanol/Wasser 1:1)
	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
	Ionen als Wanderer	Bewegung von Chromat- und Kupfer(II)-Ionen	Ein längeres Stück Chromatographie-Papier wird mit Kaliumchlorid-Lösung durchfeuchtet. Dann legt man einen Wollfaden, der mit Kupfersulfat-, Kaliumchromat-Lösung und Ammoniakwasser getränkt ist, mittig auf. An die kurzen Enden des Papiers legt man einen Kupferblechstreifen und daran wiederum für ca. 10 min eine Gleichspannung von ca. 20 V. Die farbigen Ionen setzen sich sichtlich in Bewegung.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kaliumchromat, Kaliumpermanganat, Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%))
	CfL: Nachweis von Zink und Silberoxid	Bezug auf: "CfL: Zerlegen und Untersuchen einer frischen Zink-Silberoxid-Batterie"	Die Inhaltsstoffe der Batterie müssen getrocknet und anschließend gemörsert werden. Das trockene Zinkpulver wird auf die Magnesiarinne oder in den Verbrennungslöffel gegeben und in der oxidierenden Zone des Brenners erhitzt. Getrocknetes Silberoxid füllt man in das Reagenzglas, erhitzt dieses und prüft mit dem glimmenden Span auf Sauerstoff	Lehrer-/ Schülerversuch	Zink (Pulver, phlegmatisiert), Silber(I)-oxid, Zinkoxid, Sauerstoff (freies Gas)

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