Experimente der Kategorie "Redoxreaktionen"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Nachweis von Wasserstoff im Ätznatron | Natriumhydroxid reagiert mit Eisen. | In einem schwer schmelzbaren Rggl. erhitzt man mit dem Brenner ein Gemisch aus Eisenpulver und Natriumhydroxid (1 : 2), das man zuvor im Mörser schnell verrieben hat. Das Rggl. ist mit einem Stopfen verschlossen, der das entstehende Gas über Glasrohr und Schlauchstück ausleitet. Man fängt das Produktgas mittels pneumatischer Wanne in einem Standzylinder auf und prüft auf Brennbarkeit. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen), Eisen (Pulver), Wasserstoff (freies Gas) |
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Reaktion von Natrium mit konz. Salzsäure | Natriumchlorid-Bildung unter Wasserstoff-Freisetzung | Man schützt die Platte des OHP mit einer Polyethylenfolie. Eine Petrischale wird mit 20ml konz. Salzsäure gefüllt. Man gibt einen kleinen Würfel Natrium (2mm KL) hinein und projeziert die Reaktion. | Lehrerversuch | Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl), Salzsäure (konz. (w: >25%)), Wasserstoff (freies Gas) |
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Natrium-Wasser-Reaktion im Reagenzglas | Natrium-Auflösung und Wasserstoff-Freisetzung unter Schutzflüssigkeit | Man überschichtet im Reagenzglas eine 7-ml-Portion Wasser mit ebenso viel Waschbenzin. Ein ganz kleines Stückchen Natrium wird in das Glas gegeben. Die Reaktion läuft in der unteren wässrigen Phase ab. | Lehrerversuch | Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl), Benzin (Sdb.: 140-180 °C), Natronlauge (w=____% (>5%)), Wasserstoff (freies Gas) |
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Rostendes Eisen | Nachweis des Sauerstoffverbrauchs | Auf einem Streifen feuchten Filterpapier bringt man Spatelportionen von Eisenpulver in ein waagerecht eingespanntes Reagenzglas. Es wird mit einem Stopfen verschlossen, der ein U-Rohr-Manometer trägt (gewinkeltes oder gebogenes Glasrohr mit Wasserfüllung). Die Änderung des Wasserstandes während der langsamen Reaktion wird beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Korrosion im Wassertropfen | Nachweis der Hydroxidionen-Bildung | Man stellt eine wässrige Lösung von Kochsalz, etwas rotem Blutlaugensalz und einigen Tropfen Phenolphthalein-Lösung her. Auf ein blankes Stahlblech setzt man davon einen 1-cm-großen Tropfen. Zum Vergleich setzt man einen zweiten Tropfen daneben, der aus eine Kochsalzlösung mit einigen Tropfen Phenolphthalein-Lösung besteht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Kupfer(II)-chlorid-Elektrolyse mit Kohleelektroden | Nachweis der Elektrolyseprodukte | U-Rohr-Versuch: In eine ca. halbmolare Kupfer(II)-chlorid-Lösung tauchen in jeden Schenkel des U-Rohres jeweils eine Kohleelektrode. Sie sind mit einer 10V-Gleichspannungsquelle verbunden. Man elektrolysiert 5min lang mit 100..200mA Stromstärke. Danach überprüft man die Gasphase auf der Anodenseite mit angefeuchtetem Kaliumiodid-Stärke-Papier. Auf der Kathodenseite lässt sich von der herausgezogenen Elektrode ein Kupferbelag mit konz. Salpetersäure abwaschen. Die so gewonnene Lösung wird mit Ammoniak versetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-chlorid-Lösung (verdünnt, w=_____ % (<25%)), Chlor (freies Gas), Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)) |
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Photoreduktion von Methylrot | Modellversuch zur Elektronenabgabe von Chlorophyll | Vorbereitend wird gemäß Anleitung eine ethanolische Methylrot-Lösung sowie eine Extraktionslösung aus Ethanol, Aceton und verd. Salzsäure (10:2:0,5) angesetzt. Grüne Laubblätter werden mit der Schere zerkleinert und im Mörser mit Seesand verrieben. Man extrahiert mit der vorbereiteten Extraktionslösung und filtriert. Fünf Rggl. werden mit der Methylrot-Lösung, dem Chlorophyllextrakt, sowie Spsp. von Ascorbinsäure und Natriumdithionit nach angegebenem Versuchsschema befüllt und in unterschiedlicher Weise dem Licht ausgesetzt. Man vergleicht die Farbreaktionen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethanol (absolut), Aceton, Salzsäure (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Natriumdithionit, Methylrot-Lösung (Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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CfL: Stoffumwandlung in der Brennstoffzelle | Modell zur Funktionsweise einer Brennstoffzelle | Nachdem die Apparatur wie abgebildet (s. Skript) 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 | Wasserstoff (Druckgas), Sauerstoff (Druckgas) |
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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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Farbspiele in der Schüttelflasche | Methylenblau und Methylorange und ihre Leukoformen | In 3 großen EH-Erlenmeyerkolben löst man ca. 60min vor der Präsentation gemäß Rezeptur jeweils Glucose in reichlich Wasser auf. Man fügt die Natronlauge und tropfenweise die Methylenblau-Lösung zu. Dann versetzt man den zweiten Ansatz mit wenigen Tropfen Phenolphthalein-Lösung und den dritten mit etwas Methylorange-Lösung. Bei der Demonstration des Experiments werden die Gefäße mit Gummistopfen verschlossen und kräftig geschüttelt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Potentialdifferenz zwischen Kupfer und Zink | Messung mit galvanischen Halbzellen | Ein U-Rohr mit Fritte wird auf der einen Seite mit einer genau 1-molaren Kupfer(II)-sulfat-Lösung, auf der anderen Seite mit einer 1-molaren Zinksulfat-Lösung auf gleiche Füllhöhe befüllt. Ein blanker Kupferstab wird in die Kupfersalz-Lösung und eine blanker Zinkstab in die Zinksalzlösung gestellt. Man verbindet die Metalle mit einem Voltmeter (0-3 V). | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Standardpotential bei Zink und bei Kupfer | Messung in einer dreiteiligen Petrischale | Die Kammern der Petrischale werden 1) mit 1-molarer Kupfersulfat-Lösung, 2) mit 1-molarer Zinksulfat-Lösung sowie 3) mit 1-molarer Salzsäure befüllt. Ein Stück Magnesiumband sorgt in der Salzsäure für stetige Wasserstoffentwicklung. Als Elektrode der Wasserstoffhalbzelle wird eine Platindraht, bei der Kupferhalbzelle ein Stück Kupferdraht und bei der Zinkhalbzelle ein Zinkdraht eingelegt. Mit Kaliumnitrat-Lösung getränkte Dochtstücke oder Filterpapierstreifen werden als Salzbrücke benutzt. Mit einem Digitalmultimeter misst man die jeweiligen Spannungen gegenüber der Wasserstoffelektrode. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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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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Leerlaufspannung verschiedener galvanischer Elemente | Messreihe mit fünf Halbzellen | Jeweils einmolare Kupfer(II)-sulfat-, Zinksulfat- und Eisen(II)-sulfat-Lösungen sowie eine Kaliumiodid-Lösung und Bromwasser werden in Bechergläsern bereit gestellt. Die ersten drei Gefäße werden gemäß Anleitung mit den jeweiligen Plattenelektroden Kupfer, Zink und Eisen bestückt, die anderen beiden mit einer Graphitelektrode. Über Salzbrücken aus Filterpapierstreifen, die mit Kaliumnitrat-Lösung getränkt sind, werden nacheinander immer zwei Halbzellen kombiniert. Man misst die Leerlaufspannungen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat, Zinksulfat-Heptahydrat, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Kaliumnitrat, Bromwasser (verd. (w: 1-5%)) |
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Gehaltsbestimmung Wasserstoffperoxid-Lösung | manganometrische, iodometrische und cerimetrische Maßanalytik im Halbmikromaßstab | Die Wasserstoffperoxid-Lösung wird mit Wasser 1:10 verdünnt. A) Gemäß Anleitung gibt man zu vorgelegtem Wasser eine Portion der Probe sowie Schwefelsäure-Lösung. Man titriert mit der Kaliumpermanganat-Maßlösung bis zum Farbumschlag. B) Man gibt von der Probe wie beschrieben in einen Erlenmeyerkolben mit Wasser, setzt Kaliumiodid-, Schwefelsäure- und Ammoniummolybdat-Lösung hinzu und titriert mit Natriumthiosulfat-Lösung bis zur Gelbfärbung. Dann setzt man Zinkiodid-Stärke-Lösung hinzu und titriert die blauschwarze Probe weiter bis zur Entfärbung. C) Gemäß Anleitung gibt man zu vorgelegtem Wasser im Erlenmeyerkolben Ferroin- und Schwefelsäure-Lösung sowie eine Portion der Probe. Man titriert mit Cer(IV)-sulfat-Lösung bis zum Farbumschlag von rot nach hellblau. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (konz. w: >15%), Cer(IV)-sulfat-Lösung (Maßlsg. 0,1M, enth. Schwefelsäure), Ferroin-Lösung, Zinkiodidstärke-Lösung |
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Reduktion von Zinkoxid mittels Magnesium | Magnesium als Reduktionmittel für Zinkoxid | Reagenzglasversuch: Eine Spatelportion Magnesiumpulver wird mit einer größeren Portion Zinkoxid überschichtet und durch Schütteln gemischt, Man hält das Glas in die Gasbrennerflamme, bis das Gemisch hell aufglüht, dann stellt man es ab. An der Wand bildet sich ein glänzender Zinkbeschlag. | Lehrerversuch | Magnesium (Pulver, nicht stabilisiert), Zinkoxid |
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Der nicht rostende Eisennagel | Magnesium als Opferanode | In ein mit ionenhaltigem Wasser gefülltes U-Rohr hängt man mittels Krokodilklemmen auf die eine Seite einen entfetteten Eisennagel, auf die andere Seite ein Stück Magnesiumband und schließt die Metalle durch ein Kabel kurz. Zum Vergleich legt man einen weiteren Eisennagel in ein Glas mit ionenhaltigem Wasser. Die Vorgänge in beiden Ansätzen werden verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium (Band, Stücke) |
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Versuche mit dem Bleistiftspitzer | Magnesium als Gebrauchsmetall | A) Ein Bleistiftspitzer, bei dem man die stählerne Schneide entfernt hat, wird mit der Tiegelzange so lange in die blaue Gasbrennerflamme gehalten, bis er sich entzündet und mit gleißender weißer Flamme verbrennt. B) Man gibt größere Stücke eines Bleistiftanspitzers in ein Rggl. mit Haushaltsessig, Zitronensaft bzw. Vitamin-C-Lösung. Die sich entwickelnden Gase fängt man auf und macht damit die Knallgasprobe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas) |
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Reaktion von Lithium mit Wasser | Laugenbildung und anschließende Knallgasprobe | Eine große Glaswanne wird mit Wasser befüllt, dem wie beschrieben einige Tropfen Phenolphthalein-Lösung und Spülmittel zugesetzt werden. Gemäß Anleitung befestigt man ein wassergefülltes Rggl. im Stativ und stellt es mit der Öffnung nach unten in die Glaswanne. Ein knapp erbsengroßes Stück Lithium wird entrindet und abgetupft. Man bringt es mit der Pinzette exakt unter die Öffnung des Rggl., lässt es los und fängt das entstehende Gas pneumatisch auf. Wie angegeben macht man nach Ende der Reaktion mit diesem Gas die Knallgasprobe. | Lehrerversuch | Lithium (in Paraffinöl), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Wasserstoff (freies Gas) |
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Erdalkalimetalle reagieren mit Wasser. | Laugenbildung bei Magnesium, Calcium und Barium | Reagenzglasversuche: Man füllt 3 Gläser mit etwas Wasser und gibt Magnesiumspäne, Calciumspäne bzw. Bariumspäne hinein. Der Magnesiumansatz wird über der Brennerflamme etwas erhitzt. Nach beendeter Reaktion setzt man jeweils 2 Tropfen Phenolphthalein-Lösung hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium-Späne (nach GRINARD), Calcium (gekörnt), Barium (Stangen), Bariumhydroxid-Lösung (wässrig, gesättigt (w: ca. 7%)), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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