Experimente der Kategorie "Redoxreaktionen"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Oxidation von Alkoholen durch Permanganat | Farbreaktion in der Petrischale | Die Kaliumpermanganat-Lösung wird vorbereitend mit Natronlage wie angegeben gemischt. Man pipettiert von dieser Lösung dann jeweils 3 ml in die dreigeteilte Petrischale. Nun setzt man der ersten Kammer 2ml Propanol-1, der zweiten die gleiche Menge Propanol-2 und der dritten die gleiche Menge tert. Butanol zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat-Lösung 0,1N (Maßlösung, c=0,1N), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L), 1-Propanol, 2-Propanol, tert. Butanol, Acetaldehyd |
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Oxidation von Alkoholen durch Dichromat | Farbreaktion in der Petrischale | Gemäß Anleitung wird die schwefelsaure Kaliumdichromat-Lösung bereitgestellt. Mit ihr befüllt man wie angegeben die Kammern einer dreigeteilten Petrischale. Dann pipettiert man in die erste Kammer etwas Propanol-1, in die zweite die gleiche Portion Propanol-2 und in die dritte entsprechend tert. Butanol. | Lehrerversuch | 1-Propanol, 2-Propanol, tert. Butanol, Kaliumdichromat-Lösung (Maßlösung, 0,1N), Schwefelsäure (konz. w: >15%), Acetaldehyd |
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Die Redoxreaktion von Nitrat- mit Iodid-Ionen | Farbiger Iod-Stärke-Komplex entsteht in Alginat-Bällchen. | Vorbereitend stellt man gemäß Anleitung die Natriumalginat-Lösung und die Calciumchlorid-Lösung her. Man gibt in die Natriumalginat-Lösung eine wie beschrieben zubereitete Lösung von Stärke, Natriumnitrat und Kaliumiodid. Zur Herstellung der Alginat-Bällchen tropft man langsam mittels Pipette diese Mischung in die Calciumchlorid-Lösung. Die entstehenden Bällchen werden mit feinem Sieb getrennt, mit Wasser gewaschen und in eine Kammer einer zweigeteilten Petrischale mit Deckel gegeben. In die andere Kammer gibt man wenig konz. Salzsäure. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumchlorid-Dihydrat, Natriumnitrat, Salzsäure (rauchend (w= 37%)) |
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Photochemische Zerlegung von Silberchlorid in die Elemente | Fällung von Silberchlorid und anschließende Photolyse zu Silber und Chlor | In einem Glas wird zu 1-m-Salzsäure wenig Silbernitrat-Lösung hinzugetropft. Der sich bildende weiße Niederschlag aus Silberchlorid wird für mehrere Stunden dem Sonnenlicht oder einer hellen Lichtquelle ausgesetzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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Messung von Standardpotenzialen | Experimente mit der Wasserstoffreferenzelektrode | Zwei Bechergläser, das eine mit 1-molarer Kupfer(II)-sulfat-Lösung, das andere bei gleicher Füllhöhe mit 1-molarer Salzsäure befüllt, werden über ein U-förmiges mit Kaliumnitrat-Lösung befülltes Glasrohr als Stromschlüssel verbunden. Eine Kupfer-Elektrode taucht in das eine Becherglas, die Wasserstoffreferenzelektrode in das andere. Das Standardpotential der Kupfer-Halbzelle wird gemessen. In gleicher Weise verfährt man mit einer Silber-, einer Zinn- und einer Zink-Halbzelle, wobei jeweils 1-molare Lösungen der jeweiligen Salze und entsprechende Metallelektroden verwendet werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Silbernitrat, Zinn(II)-chlorid-Dihydrat, Zinksulfat-Monohydrat, Kaliumnitrat |
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Energieumsatz bei der Reaktion Zink // Kupfersulfat-Lösung | Exothermie einer Redoxreaktion | Man taucht gemäß Beschreibung ein Digitalthermometer mit 0,1°C-Teilung in eine Kupfer(II)-sulfat-Lösung. Dann setzt man das Zinkpulver hinzu und rührt ständig um. Dabei wird die Temperaturveränderung im 15 sec-Abstand über 5 min gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Zink (Pulver, nicht stabilisiert) |
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Direkte Kupferchlorid-Zink-Reaktion | Exotherme Redox-Reaktion | In einem feuerfesten Rggl. wird gemäß Anleitung festes Kupfer(II)-Chlorid mit Zinkpulver mittels Thermometer vorsichtig vermischt. Man kontrolliert die Temperaturentwicklung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-chlorid-Dihydrat, Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Zinkchlorid |
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Ethin-Darstellung (Microscale) | Ethin-Gewinnung durch Calciumcarbid-Wasser-Reaktion | Mit Medizintechnik-Geräten wird eine kleine Portion Ethin durch Einspritzen von Wasser auf Calciumcarbid gewonnen. | Lehrerversuch | Calciumcarbid, Ethin (freies Gas) |
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Das stark ungesättigte Molekül | Ethin-Freisetzung und Oxidation | Reagenzglasversuch: Man gibt zu einer Portion Wasser etwas Calciumcarbid. Das sich entwickelnde Gas leitet man in ein Rggl. mit stark verdünnter Kaliumpermanganat-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumcarbid, Ethin (freies Gas) |
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Desorption und Reduktion verschiedener Azofarbstoffen | Entfärbung bei Azorubin S, Tartrazin O, Braun HT und Gelborange S | Reagenzglasversuch: Der entsprechend eingefärbte Wollfaden wird gemäß Anleitung in Soda-Lösung zum Sieden erhitzt. Dann gibt man zur Azorubin S- und zur Gelborange S-Lösung eine Spsp. Power-Entfärber, zur Tartrazin O-Lösung die doppelte Portion. Der Braun HT-Lösung werden 0,05g Natriumdithionit dirket zugefügt. Die Tartrazin O- und die Braun HT-Lösung werden anschließend über dem Gasbrenner erhitzt. Später betrachtet man die reduzierten Azorubin S- und Braun HT-Lösungen unter UV-Licht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Tartrazin, Amaranth ([BAYER]), Gelborange S, Natriumdithionit, Natriumcarbonat-Decahydrat |
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Verdrängungsreaktion Halogen/ Halogenid | Elementares Chlor reagiert mit Salzlösungen. | Gemäß Beschreibung bringt man in die drei Kammern einer geteilten Petrischale die Lösungen von Natriumchlorid, Natriumiodid und Natriumbromid ein. Man gewinnt eine Portion Chlorgas in einer verschließbaren 20ml-Spritze (wie an anderer Stelle beschrieben) und düst in jede Kammer der Petrischale ein Drittel der Gasportion ein. Verdünnte Natronlauge zur Chlor-Entsorgung wird bereit gehalten. | Lehrerversuch | Chlor (freies Gas) |
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Silber im Nano-Format | Elektrolytische Darstellung von Silber-Nanopartikeln | Zwei Bechergläser werden hälftig mit stark verdünnter Silbernitrat-Lösung befüllt. In eines der Bechergläser montiert man mittels Krokodilklemmen zwei Silberdrähte, die tief in die Lösung eintauchen. (Die andere Portion dient als Vergleichslösung.) Die Silberdrähte werden über Kabel mit einer 9-V-Batterie verbunden. Man elektrolysiert unter Wechselspannung: Im 5-sec-Rhythmus wird 20mal die Polung batterieseitig getauscht. Anschließend werden zur Beobachtung des Tyndall-Effekts an einem dunklen Ort beide Gefäße mit einem Laserpointer seitlich durchstrahlt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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Silberfraktale | Elektrolytische Abscheidung von elementarem Silber | Variante Petrischale: Man füllt stark verd. Silbernitrat-Lösung in eine Petrischale. Zwei Silberdrähte werden mit Abstand in die Lösung eingebracht und mit einer 9-V-Spannungsquelle verbunden. Variante Objektträger: Zur mikroskopischen Beobachtung der Fraktalbildung wird ein Objektträger mit Vertiefung mit wenigen Tropfen Silbernitrat-Lsg. befüllt. Zwei Silberdrähte, verbunden mit einer 9-V-Spannungsquelle, tauchen in die Lösung, die Drahtspitzen haben etwas Abstand. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)) |
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Modellexperiment zur elektrolytischen Raffination | Elektrolyse von verd. Schwefelsäure mit Kohle- und Konstantanelektrode | Eine Kohle- und eine Konstantanelektrode tauchen in einem geeigneten Gefäß in verdünnte Schwefelsäure. Man elektrolysiert mit einem 100..200 mA-Strom. Die Anwesenheit von Nickel-Ionen wird mittels Diacetyldioxim in ammoniakalischer Lösung vor und nach der Elektrolyse überprüft. | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Nickel(II)-sulfat-Lösung (wässrig, (w= größer 1%)), Dimethylglyoxim, Ammoniak-Lösung (verd. w=____% (5-10%)), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) |
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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) |
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Zink und Iod freisetzen | Elektrolyse einer Zinkiodid-Lösung | U-Rohr-Versuch: In die Krümmung bringt man als Seitentrenner einen Bausch Glaswolle oder Watte ein. In beide Schenkel wird eine konz. Zinkiodid-Lösung (alternativ: Zinkbromid-Lösung) gefüllt. Zwei Kohleelektroden werden - ca. 3 cm eintauchend - in die Lösung eingebracht und mit einer Gleichstromquelle verbunden. Man elektrolysiert bei ca. 10 V wenige Minuten lang. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkiodid, Zinkbromid, Iod |
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Reaktionen mit metallischen Bleistiftspitzern | Elektrochemische Vorgänge an Bleistiftspitzern in div. wässrigen Lösungen | Bleistiftspitzer aus Magnesium mit Stahlklinge bilden in wässrigen Lösungen ein galvanische Element und zeigen unterschiedliche Reaktionen bei Natriumchlorid- bzw. Ammoniumchlorid-Zugabe. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid, Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Anreibeversilberung | Elektrochemische Silberabscheidung auf 10ct-Münze | Gemäß Anleitung bereitet man aus Silbernitrat, Ammoniumchlorid und Natriumthiosulfat die Verreibe-Lösung mit den komplexierten Silberionen zu. Diese Lösung wird mittels Wattestäbchen auf polierte und entfettete 10ct-Münzen aufgerieben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat, Ammoniumchlorid, Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt) |
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Eisenchlorid ätzt Kupfer | Elektrochemische Reaktion zwischen Kupfer und Eisen(III)-Salz | Auf ein gesäubertes Kupferblechstück (Eintauchen in verd. Salzsäure) werden Tropfen von Eisenchlorid-Lösung gegeben. Nach 10 min Einwirkzeit wird die Flüssigkeit abgespült. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Eisen(III)-chlorid-Lösung (w = ca. 25%), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Lokalelement Zink und Kupfer (Platin) | Elektrochemische Reaktion von edlem mit unedlem Metall | Zinkgranalien werden mit 10%iger Schwefelsäure übergossen. Man berührt mit einem Kupferdraht (alternativ: Platindraht) ein Zinkstückchen. Die mäßige Wasserstoffentwicklung wird dadurch erheblich verstärkt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Wasserstoff (freies Gas) |
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