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Experimente der Kategorie "Elektrochemie"

	Name	Kurzbeschreibung	Beschreibung	Typ	Gefahrstoffe
	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: Verhalten einer Zink/Luft-Batterie mit und ohne Luftzutritt	Sichtbarmachen der Reaktionsteilnahme von Bestandteilen der Luft bei einer elektrochemischen Reaktion	Der Leichtlaufelektromotor wird mit den Polen der noch immer mit dem Aufkleber versehenen Knopfzelle verbunden. Ist der Motor stehen geblieben, wird der Aufkleber entfernt.	Lehrer-/ Schülerversuch
	Galvanische Zellen	Spannungsmessung an div. Metall-/Metallionen-Zellen	Reihenuntersuchung: Blechstücke von Eisen, Kupfer, Silber, Zinn und Zink werden jeweils in die Lösung eines entsprechenden Salzes gehalten. Die Spannung zwischen diesen Halbzellen wird nacheinander gemessen.	Lehrer-/ Schülerversuch	Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)), Zinkchlorid, Zinn(II)-chlorid-Dihydrat
	Spannungsreihe	Spannungsmessung bei Verwendung unterschiedlicher Metallelektroden	Gemäß Anleitung wird der Stromkreis zusammengebaut und der Glasbecher mit Natriumchlorid-Lösung befüllt. Man taucht das erste Elektrodenpaar in die Lösung und misst die Spannung. Das Experiment wird mit allen anderen Elektrodenkombinationen wiederholt.	Lehrer-/ Schülerversuch
	Galvanische Elemente	Spannungsmessung zwischen verschiedenen Metallen in einer Elektrolytlösung	Man stellt eine Kupfer- und eine Zink-Platte im Rillentrog in verd. Schwefelsäure, misst die Spannung und bestimmt die Polyrität der jew. Platte. In gleicher Weise prüft man auch die Platten-Kombinationen Kupfer-Eisen, Kupfer-Blei, Kupfer-Kupfer, Eisen-Zink, Eisen-Blei und Zink-Blei.	Lehrer-/ Schülerversuch	Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%))
	Galvanische Elemente	Spannungsmessungen mit der Addestation	Eine Kupfer- und eine Zink-Elektrode werden gemäß Anleitung in eine Glasbecher mit verd. Schwefelsäure eingetaucht. Man baut die Messvorrichtung wie beschrieben zusammen und schließt den Spannungssensor an den PC an. Man misst die Spannung. In gleicher Weise werden die anderen angegebenen Kombinationen der Elektroden durchgemessen.	Lehrer-/ Schülerversuch	Schwefelsäure (Maßlösung c= 0,5 mol/L)
	Gallussäure/Benzochinon-Batterie	Spannungsquelle mit zwei organischen Substanzen	Die Apparatur wird gemäß Beschreibung und Schemazeichnung zusammengebaut. Das Gefäß wird mit Gallussäure-Natronlauge-Lösung wie angegeben befüllt. Eine Kohlefolie wird als Elektrode eingehängt. In den vorbereiteten Blumentopf bringt man eine Schwefelsäure-Benzpchinon-Suspension ein sowie ebenfalls eine Kohlefolie. 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, Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), p-Benzochinon, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%))
	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)
	CfL: Die Musikkartoffel	Stromleitung durch Ionenverschiebung in einer Kartoffel	Die Musikquelle und der Lautsprecher werden mit ihrem jeweiligen Kabel verbunden und die Musikquelle mit hoher Lautstärke gestartet. Beide Kabelenden werden direkt nebeneinander in eine Kartoffel gesteckt. Der Abstand der Anschlüsse in der Kartoffel wird zur Veränderung der Lautstärke variiert.	Lehrer-/ Schülerversuch
	CfL: Die Kartoffel als elektrischer Leiter	Stromleitung durch Ionenverschiebung in einer Kartoffel	Eine Batterie, eine LED und zwei Nägel werden mit Kabeln zu einem Stromkreis verbunden. Beide Stahlnägel werden miteinander in Kontakt gebracht, um den Stromkreis und die LED zu testen. Anschließend werden beide Nägel im Abstand von maximal 5 mm in die Kartoffel gesteckt.	Lehrer-/ Schülerversuch
	Biochemische Brennstoffzelle mit Glucose-Oxidase	Stromproduktion aus elektrochemischer Reaktion von Glucose mit Wasserstoffperoxid	Man zeigt in zwei Vorversuchen ('Blue Bottle') die Eignung von Methylenblau als Redox-Mediator: Zum einen die Wirkung von Glucose auf alkalische Methylenblau-Lösung, zum anderen die Wirkung von Glucose-Oxidase auf eine pH7-gepufferte Methylenblau-Lösung. Im Hauptversuch befüllt man die vorgesehene Brennstoffzelle entsprechend der ausführlichen Anleitung kathodenseitig mit salzsaurer Wasserstoffperoxid-Lösung und anodenseitig mit der zubereiteten gepufferten Glucose-Oxidase-Methylenblau-Lösung, die mit einer Glucose-Methylenblau-Lösung vermischt wurde. Als Elektroden kommen ein Graphitstab und ein versilberte Kohlestab, alternativ ein Titan-Strecknetz zum Einsatz.	Lehrer-/ Schülerversuch SII	Methylenblau, Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%))
	Biochemische Brennstoffzelle mit Trockenhefe	Stromproduktion aus elektrochemischer Reaktion von Glucose mit Wasserstoffperoxid	Vorbereitend setzt man nach Anleitung eine gepufferte Lösung von 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon an. Man zeigt in einem Vorversuch die Reaktion einer alkalische Glucose-Lösung mit gepufferter HNQ-Lösung. Im Hauptversuch befüllt man die vorgesehene Brennstoffzelle entsprechend der ausführlichen Anleitung kathodenseitig mit salzsaurer Wasserstoffperoxid-Lösung und anodenseitig mit der zubereiteten Suspension von Trockenhefe in gepufferter HNQ-Lösung, die mit einer Glucose-HNQ-Lösung vermischt wurde. Als Elektroden kommen ein Graphitstab und ein versilberte Kohlestab, alternativ ein Titan-Strecknetz zum Einsatz.	Lehrer-/ Schülerversuch SII	Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)), 2-Hydroxy-1,4-naphthochinon
	Starke, schwache und Nicht-Elektrolyte	Stromstärkemessung mit der Addestation	Eine 1-molare Aluminiumchlorid-Lösung wird im Glasbecher bereit gestellt und die Messanordnung mit den Kupferelektroden gemäß Anleitung zusammengebaut. Man schließt den Stromstärkesensor an den PC an, schaltet das Oszilloskop ein und misst die Stromstärke. In gleicher Weise verfährt man mit den anderen Lösungen.	Lehrer-/ Schülerversuch	Aluminiumchlorid-Hexahydrat, Calciumchlorid-Hexahydrat, Ethanol (absolut), Citronensäure-Monohydrat
	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)
	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
	Elektrolyse von Kupfer(II)-chlorid- und Zinkiodid-Lösungen	Tropfenmaßstab: Arbeit auf dem Objektträger	Man gibt gemäß Beschreibung eine. Tropfen Kupfer(II)-Chlorid-Lösung, alternativ Zinkiodid-Lösung, mittig auf einen Objektträger. Zwei Bleistiftminen dienen als Elektroden und ragen ein wenig auf beiden Seiten des Tropfens in die Flüssigkeit. Mit 4,5V wird elektrolysiert (Flachbatterie).	Lehrer-/ Schülerversuch	Kupfer(II)-chlorid-Dihydrat, Zinkiodid
	CfL: Elektrolyse von Kaliumhydroxid-Lösung	U-Rohr-Versuch mit Identifizierung der entstehenden Gase	Die Kaliumhydroxid-Lösung wird in das U-Rohr gefüllt und dann der Versuch entsprechend. Man schaltet die Spannungsquelle ein und regelt die Spannung so, dass eine lebhafte Gasentwicklung stattfindet. Das an der mit dem Minuspol verbundenen Elektrode entwickelte Gas kann mittels Knallgasprobe auf Wasserstoff getestet werden. Das an der mit dem Pluspol verbundenen Elektrode freiwerdende Gas wird mittels Glimmspanprobe auf Sauerstoff untersucht.	Lehrer-/ Schülerversuch	Sauerstoff (freies Gas), Wasserstoff (freies Gas), Kalilauge (Maßlösung c: 1 mol/L)
	Brennstoffzelle mit Glucose und Wasserstoffperoxid	U-Rohr-Versuch zu einer elektrochemischen Energiequelle	Vorbereitend mischt man Wasserstoffperoxid-Lösung unter Kühlung mit der vierfachen Menge 25%iger Kalilauge und hält diese Lösung kalt. In ein U-Rohr mit Fritte füllt man in jeweils einen Schenkel gleichzeitig die vorbereitete Wasserstoff-Lösung und eine frisch bereitete Lösung von 10g Glucose in 90ml Kalilauge (anstelle von Glucose kann auch Methanol oder Ethanol verwendet werden). Man taucht zwei Pt-Elektroden ein und misst die Spannung. Mit einem niederohmigen Motor kann man diese nutzbar machen.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kalilauge (konz. w=____% (5-25%)), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Methanol, Ethanol (ca. 96 %ig)
	Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit von Flüssigkeiten und Lösungen	Unterscheidung Elektrolyte - Nichtelektrolyte	Gemäß Anleitung wird der Glastrog mit den Nickelelektroden bestückt und in die elektrische Messvorrichtung eingebaut. Die erste Befüllung erfolgt mit entionisiertem Wasser bei einer angelegten 12V-Wechselspannung. Dann tropft man 2ml verd. Salzsäure hinzu, verrührt und beobachtet die Veränderung. Nach dem Entleeren und Trocknen des Troges untersucht man wie angegeben in gleicher Weise die anderen Flüssigkeiten bzw. die Feststoffe durch Auflösen in der Trogflüssigkeit.	Lehrer-/ Schülerversuch	Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt), Benzin (Sdb.: 80-100 °C, Benzolgehalt < 0,1%), Natronlauge (verd. w= 10%), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%))
	Zusammenhang zwischen Spannung und Stromstärke bei Leitungsvorgängen in Flüssigkeiten	Untersuchungen an einer Kupfer(II)-sulfat-Lösung	Gemäß Anleitung werden zwei Kupferplatten mit max. Abstand im Rillentrog in eine Messvorrichtung (Stromkreis) eingebaut. Man befüllt den Rillentrog zu halber Höhe mit dest. Wasser und löst einen halben Löffelspatel Kupfer(II)-sulfat darin auf. Wie beschrieben wird unter Variation der Spannung, des Plattenabstands und der Kupfer(II)-sulfat-Konzentration die jeweilige Stromstärke gemessen.	Lehrer-/ Schülerversuch	Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%))

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