Experimente der Kategorie "Ionen/ Salze"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Acht Farben - von Lösung zu Lösung | Gestufte Indikator-, Mangansalz- und Eisensalz-Farbreaktionen | Man stellt 7 Bechergläser bereit, die in Reihenfolge mit diesen Lösungen nach Rezeptur präpariert wurden: 5 Tropfen Natronlauge / 10 Tropfen Phenolphthalein-Lösung / 10 Tropfen Schwefelsäure / 12 Tropfen Kaliumpermanganat-Lösung / 1 Spsp. Eisen(II)-sulfat / 13 Tropfen Kaliumthiocyanat-Lösung / 9 Tropfen Kaliumhexacyanoferrat(II)-Lösung. Ein mit Leitungswasser gefülltes Becherglas wird in das erste Gefäß umgefüllt, die entstehende Lösung in das zweite Gefäß, dieses Gemisch dann ins dritte und so fort. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (verd. w: <2%), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Schwefelsäure (konz. w: ca. 96%), Kaliumpermanganat, Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Kaliumthiocyanat |
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Die farbige Mangan-Schichtung | Gestufte Reduktion von Kaliumpermanganat in alkalischem Milieu | Vorbereitend löst man 120g Natriumhydroxid in 500ml Wasser und kühlt diese Natronlauge auf 0 °C herunter. 50mg Kaliumpermangant werden in 1ml Wasser gelöst und hinzugefügt. Aus einer Bürette lässt man ca. 1ml 0,1%ige Wasserstoffperoxid-Lösung laufen - bis zur Dunkelgrünfärbung. Man füllt mit dieser Lösung einen Standzylinder zur Hälfte, überschichtet mit 20ml 6M Essigsäure und rührt oben vorsichtig, bis sich in dieser Schicht eine rötliche Färbung einstellt. Die restliche dunkelgrüne alkalische Lösung wird in einen zweiten Standzylinder gegeben und zunächst mit weiteren 2ml der Wasserstoffperoxid-Lösung versetzt - bis zur Blaufärbung. Nun färbt man die oberen zwei Drittel der Flüssigkeit durch Einrühren von Essigsäure wieder dunkelgrün und das obere Drittel durch weitere Essigsäure rötlich. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Essigsäure (100 %ig, Eisessig), Kaliumpermanganat |
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Zündsteine in verdünnter Salpetersäure auflösen | Gewinnung einer Cer(III)-Ionen-Lösung | Gemäß Anleitung werden im Rundkolben mehrere Cereisen-Zündsteine mit Salpetersäure bedeckt. Der Ansatz wird leicht erwärmt. Wenn sich die Zündsteine unter Gasentwicklung zersetzt haben, filtriert man in eine Rggl. ab und neutralisiert das Filtrat tropfenweise mit verd. Natronlauge. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)) |
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Salzbildung mit verdünnter Salpetersäure | Gewinnung von Kupfernitrat- und Natriumnitrat-Kristallen | A Gemäß Anleitung wird in einem Rggl. Kupfer(II)-oxid mit Salpetersäure versetzt. B In einem Becherglas setzt man der angegebenen Portion Natronlauge einige Tropfen Universalindikatorlösung und anschließend soviel Salpetersäure zu, bis die Neutralfarbe angezeigt wird. Aus beiden Lösungen bringt man jeweils wenige ml Lösung in ein Rggl. und erhitzt sie über der Brennerflamme vorsichtig bis zur Trockne. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)), Kupfer(II)-nitrat-Trihydrat, Natriumnitrat |
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Die Glashütte | Glasherstellung und Glasfärbung | In einem Porzellantiegel wird zu Boroxid (alternativ: Borax, Borsäure) eine Spatelportion Blei(II)-oxid gegeben und vermischt. Man erhitzt über der starken Brennerflamme, bis eine gelbliche Schmelze entstanden ist. Mit Spuren von Metalloxiden kann man das Glas einfärben: Eisen(II)-oxid: gelb, Cobaltoxid: blau, Mangan(IV)-oxid violett u.a. Die Schmelze wird auf eine Steinplatte ausgegossen, sie erstarrt zu Glas. | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Bor(III)-oxid, Borsäure, di-Natriumtetraborat (wasserfrei), Blei(II)-oxid, Cobalt(II,III)-oxid, Mangan(IV)-oxid |
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Kaliumchlorid aus Salzgemisch | Heißfiltration einer Lösung von Kaliumchlorid und Kochsalz | Man rührt ca. 10 g Kaliumchlorid und ca. 7 g Natriumchlorid in ca. 20 ml Wasser ein und erhitzt das Gemenge auf 80 °C. Nach intensivem Umrühren wird die entstandene Lösung heiß filtriert. Die Komponente Kaliumchlorid kristallisiert beim Abkühlen aus. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Kältemischung mit Salzen | Herabsetzung des Gefrierpunktes | A) Man gibt in 10ml eiskaltes Wasser 7,5g Natriumnitrat und verfolgt die Temperaturentwicklung mit dem Thermometer. B) Man gibt in 100ml Crash-Eis 15g Natriumnitrat und beobachtet die Temperaturentwicklung. C) Crash-Eis wird in wechselnden Lagen mit Küchensalz geschichtet. Die Masse rührt man um und misst die Temperaturentwicklung. D) Crash-Eis wird lagenweise mit Harnstoff gemischt. Nach dem Umrühren misst man die Temperatur. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumnitrat |
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Ionenaustauscher - selbst gemacht | Herstellen eines Natriumalumosilikats | Man löst Aluminiumchlorid in der vierfachen Menge Wasser. Dann fügt man die gleiche Menge halbkonzentrierter Wasserglas-Lösung zu. Der sich bildende Niederschlag wird sedimentiert, der Überstand dekantiert. Man wäscht fünfmal mit dest. Wasser. Nach dem letzten Dekantieren stellt man den Niederschlag in einer Abdampfschale in den Trockenschrank (130 °C) und trocknet ihn 3 h lang. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronwasserglas-Lösung, Aluminiumchlorid-Hexahydrat |
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Berliner Blau | Herstellung des bedeutenden blauen Farbpigments | In zwei Bechergläser, die zu etwa einem Drittel mit Wasser gefüllt sind, gibt man eine Spatelportion des gelben Blutlaugensalzes bzw. des Eisen(III)-chlorid-Hexahydrats. Nun gießt man vorsichtig die Eisensalz-Lösung zu der Blutlaugensalz-Lösung, bis ein deutlicher Niederschlag ausfällt. Diesen filtriert man ab und wäscht ihn mit Wasser. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat |
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Kristallzüchtung | Herstellung eines Kupfervitriolkristalls | Zur Gewinnung von Impfkristallen wird zunächst gemäß Anleitung eine kleine Portion warm gesättigte Kupfer(II)-sulfat-Lösung hergestellt. Nach Abkühlung und 3-tägiger Ruhezeit entnimmt man aus dem Bodensatz einzelne Kristalle und trocknet sie. Zur Kristallzüchtung wird wie beschrieben eine größere Portion warm gesättigte Kupfer(II)-sulfat-Lösung erzeugt. Der am Zwirnsfaden befestigte Impfkristall wird in die Lösung gehängt. Variationen unter Verwendung von Pfeiffenreinigern sowie unter nutzung von Alaun können gestaltet werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Wasserglaskitt | Herstellung und Anwendung einer Klebemasse für Keramik und Glas | Schlämmkreide und Natronwasserglas werden bereit gestellt. Man mischt und verrührt die beiden Substanzen zu einem dicken Brei. Durch Auftragen der Masse auf die Bruchstellen von Keramik (z.B. Fliesen) oder Glas werden die Teile verklebt. Man lässt an der Luft trocknen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronwasserglas-Lösung |
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Ammoniak - Vergleich von Gas und wässrige Lösung | Herstellung von Ammoniak und Eigenschaftsuntersuchung | Gemäß Anleitung wird ein Erlenmeyerkolben mit einer kleinen Portion Natriumhydroxid belegt und mit einem Tropftrichter im doppelt durchbohrten Stopfen versehen, der mit konzentrierter Ammoniumchlorid-Lösung befüllt wird. Man tropft die Lösung langsam auf. Die über ein Glasrohr ausgeleiteten Gase werden zunächst durch ein U-Rohr mit Calciumchlorid als Trockenmittel geleitet, danach durch ein weiteres Glasrohr. Das auf diese Weise getrocknete Ammoniak-Gas wird auf feuchtes IndiIndikatorpapier geführt. Dann taucht man das Rohr in ein Becherglas mit dest. Wasser. Die Temperaturentwicklung und die elektr. Leitfähigkeit werden bei der Gaseinleitung gemäß Beschreibung kontrolliert. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak (freies Gas), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Ammoniumchlorid, Natriumhydroxid (Plätzchen), Calciumchlorid (getrocknet) |
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Ammoniakdünger | Herstellung von Ammoniumsulfat | Vorbereitend werden nach Anleitung eine 10%ige Schwefelsäure und eine 4%ige Ammoniak-Lösung hergestellt. In einem Becherglas wird die Schwefelsäure mit etwas Methylorangs-Lösung angefärbt. Anschließend wird langsam die Ammoniak-Lösung eingerührt, bis die Indikatorfarbe dauerhaft umschlägt. Die entstandene Lösung wird über Darhtnetz und Brennerflamme bis fast zur Trockne eingedampft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)) |
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Salzbildung aus chemischen Elementen | Herstellung von Eisensulfid und Zinkiodid | Zunächst wird ein Gemisch aus feinem Eisenpulver und Schwefelpulver gemäß Anleitung hergestellt. Man befüllt davon eine Portion in ein Rggl. und zündet das Gemisch mit einer im Gasbrenner stark erhitzten Stahlstricknadel. In einem anderen Rggl. wird gemäß Beschreibung Iod mit etwas mehr Zinkpulver durch Schütteln vermengt. Mit einigen Tropfen Wasser löst man die heftige Reaktion aus. Nach der Reaktion filtriert man und gibt 10 Tropfen der klaren Lösung auf ein Uhrglas, um sie auf dem Drahtnetz über der Sparflamme des Brenners vorsichtig einzudampfen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen (Pulver), Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Schwefel, Iod, Zinkiodid, Schwefeldioxid (freies Gas) |
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Kalisalpeter | Herstellung von Kaliumnitrat | Eine Portion dest. Wasser wird auf 80 °C erhitzt. Darin wird Kaliumcarbonat gelöst und etwas Phenolphthalein-Lösung zugefügt. In kleinen Portionen gibt man unter ständigem Rühren verd. Salpetersäure hinzu, bis die Indikatorfärbung gerade verschwindet. Beim Abkühlen der Lösung wird die Kristallisation von Kaliumnitrat beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumcarbonat, Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)), Kaliumnitrat |
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CfL: Untersuchen des Filtrats auf seine Reaktion mit Säure | Hydrogencarbonat in der Lösung | Etwa 5 mL des Filtrats aus Versuch: "CfL: Lösen von Kalk durch kohlenstoffdioxidhaltiges Wasser" werden im Reagenzglas mit einigen Millilitern Salzsäure versetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L) |
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CfL: Eindampfen von Leitungswasser | In diesem Versuch können die SuS modellhaft beobachten, dass beim Verdampfen von Leitungswasser z.B. in einem Wasserkocher weiße Ablagerungen übrige bleiben (Kalk). | Das Reagenzglas wird zu maximal einem Drittel mit frischem kaltem Leitungswasser gefüllt und dieses langsam und vorsichtig eingedampft. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: Wirkungsweise des Backpulvers | In diesem Versuch können die SuS nachvollziehen, wie ein Backpulver wirkt. | Das Rggl mit dem "Backpulver" aus Versuch: "CfL: Herstellung eines Backpulvers auf besondere Art") wird mit einem Stopfen verschlossen. An den seitlichen Ansatz schließt man über den Schlauch einen Kolbenprober an. Dann wird das Reagenzglas leicht fächelnd mit einem Brenner erwärmt und dabei der Stempel des Kolbenprobers leicht gedreht, um ein Festhaken zu vermeiden. Nachdem der Feststoff im Rggl. verschwunden ist und sich eine deutliche Menge an Gas gebildet hat, entfernt man den Brenner, taucht das Reagenzglas in das mit kaltem Wasser gefüllte Becherglas und dreht dabei wiederum den Stempel des Kolbenprobers. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniak (freies Gas) |
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CfL: Untersuchen der elektrischen Leitfähigkeit von Kochsalz | Ionen in der Schmelze eines Salzes | Zwei Eisennägel werden über Krokodilklemmen, Kabel und eine Glühlampe an eine Spannungsquelle angeschlossen. Die Nägel spannt man mit Hilfe von Stativklemmen waagerecht mit geringem Abstand zueinander ein. Zur Prüfung der Apparatur wird die Spannungsquelle bis auf maximale Spannung hochgeregelt, die Glühlampe darf nicht leuchten. Die Spannung wird wieder herunter geregelt. Auf die Ritze zwischen beiden Nägeln gibt man etwas Natriumchlorid und regelt die Spannungsquelle bis zum Maximalwert hoch, ohne dass die Lampe leuchtet. Anschließend erhitzt man das Natriumchlorid erst vorsichtig, dann stärker mit dem Bunsenbrenner, bis es schmilzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Sickerversuche mit Säure | Ionen-Auswaschung bei Böden | In einen Tropftrichter (alternativ: Auslaufglocke, PET-Trinknippelflasche ohne Boden) bringt man auf einer dicken Watteschicht eine gut durchfeuchtete Mineralbodenprobe ein. Man gießt im ersten Ansatz dest. Wasser dazu und fängt die durchsickernde Flüssigkeit für weitere Untersuchungen auf. Ebenso verfährt man mit einer Portion 0,1M Salzsäure. Die jeweiligen Eluate untersucht man qualitativ auf Calcium-, Magnesium-, Eisen- und Aluminiumionen. | Lehrer-/ Schülerversuch |
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