Experimente der Kategorie "Gebrauchsmetalle"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Magnesium reagiert mit Kohlenstoffdioxid | Gaseinleitung aus dem Gasdruck-Korkenzieher | In ein schwer schmelzbares Rggl. mit Magnesiumpulver wird gemäß Anleitung Kohlenstoffdioxid aus dem Gasdruck-Korkenzieher vorsichtig eingeleitet, während das Rggl. mit dem Gasbrenner stark erhitzt wird. Wenn die Reaktion anspringt, dosiert man ständig weiteres Kohlenstoffdioxid hinzu, bis das Glühen abklingt. Das heiße Rggl. wird auf eine feuerfeste Unterlage zum Auskühlen abgelegt. Das entstandene Magnesiumoxid wird in einem weiteren Rggl. in etwas Wasser aufgenommen, die Lösung dann mit Universalindikator geprüft. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium (Pulver, nicht stabilisiert) |
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Verkupfern eines Eisennagels | Galvanischer Prozess: Edles scheidet sich auf Unedlem ab. | Ein mit Schmirgelpapier blank gemachter Eisennagel wird einige Minuten lang in eine Kupfer(II)-sulfat-Lösung gehängt. Es bildet sich ein Kupferüberzug. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat |
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Thermit-Versuch | Flüssiges Eisen aus aluminothermischer Reaktion | In einem kleinen Blumentopf, dessen Bodenloch mit etwas Papier abgedeckt wurde, wird ein Gemisch aus je einer stöchiometrisch berechnete Portion Eisen(III)-oxid und Aluminiumpulver zur Reaktion gebracht (Schulhof). Als Zünder kommen 3 Wunderkerzen, umwickelt mit etwas Magnesiumband zum Einsatz. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Aluminium, Pulver (nicht stabilisiert) |
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Rostschutz durch Verzinnen und Verzinken | Feuerverzinnung und Feuerverzinkung bei Eisengegenständen | Eisennägel werden mit einem benzingetränkten Wattebausch entfettet und anschließend in einer Petrischale mit verd. Salzsäure einige Minuten lang gebeizt. Im Tiegel auf einem Drahtdreieck wird mit der Gasbrennerflamme Zinn aufgeschmolzen. Man taucht einen der Nägel mithilfe einer Pinzette kurz in die Schmelze und lässt danach ihn auf der Arbeitsplatte auskühlen. In gleicher Weise wird ein anderer Eisennagel in eine Zinkschmelze getaucht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Benzin (Sdb.: 100-140 °C), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Reduktion von Kupferoxid mit Wasserstoff | Experiment im Quarzrohr | Gemäß Anleitung und Darstellung wird die Quarzrohr-Apparatur gefüllt und zusammen gebaut und im Stativ oder auf der Magnettafel befestigt. Eine Portion Wasserstoff wird im Luftballon bereit gehalten. Man erhitzt die Kupferdrahtstücke im Quarzrohr mit dem Gasbrenner und leitet Luft aus einer 50-ml-Spritze über den Dreiwegehahn über das heiße Kupfer, so dass eine Kupferoxidoberfläche entsteht. Man lässt das Rohr und die Substanz auskühlen und leitet im zweiten Schritt nun Wasserstoff über das Kupferoxid strömen. Am Ende austretender Wasserstoff wird entzündet und permanent verbrannt. Nun erhitzt man das Quarzrohr erneut bis zum Aufglühen des Kupferoxids. Dann entfernt man den Brenner. | Lehrerversuch | Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke), Wasserstoff (freies Gas) |
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Grünspanbildung | Essigsäure - Kupfer - Reaktion | Gemäß Anleitung legt man in zwei Bechergläsern halbkonzentriete Essigsäure vor. Ein zugeschnittenes Kupferblech wird sofort in die Lösung gestellt, ein zweites zunächst in der Brennerflamme kräftig durchgeglüht und anschließend in die zweite Lösung gestellt. Man lässt die Ansätze an einem gut belüfteten Ort zwei Wochen lang stehen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (w=____% (25-90%)), Kupfer(II)-acetat-Monohydrat |
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Bromreaktion mit Metallen | Entfärbung von Bromwasser durch Magnesium, Zink und Aluminium | Reagenzglasversuche: Zu jeweils einer Portion Bromwasser gibt man Magnesiumpulver, Zinkspäne und Aluminiumgries. Man schüttelt und beobachtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium (Pulver, nicht stabilisiert), Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Aluminium-Gries (Gries, Späne) |
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Pyrolyse von Kupferacetat | Elementares Kupfer aus Kupferacetat-Hydrat | Reagenzglasversuch: Beim Erhitzen von Kupferacetat bildet sich elementares Kupfer. Es entweicht zunächst das Kristallwasser, dann Essigsäure, die mit Indikatorpapier nachgewiesen wird. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-acetat-Monohydrat |
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El Ox Al | Elektrolytische Oxidation von Aluminium | Man füllt ein Becherglas mit halbkonz. Schwefelsäure und hängt auf den gegenüberliegenden Seiten je ein längliches durch Knick zurecht geformtes Aluminiumblech auf den Rand des Glases. Über ein Strommessgerät werden die Bleche mit einer Gleichspannungsquelle 0..12V verbunden. Man regelt einen 2A-Gleichstrom ein und elektrolysiert ca. 15 min lang. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (konz. w: >15%) |
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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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Eloxalverfahren | Elektrolyse von Aluminium – Eloxieren | Vorbereitend wird gemäß Anleitung Aluminiumsulfat in 20%iger Schwefelsäure gelöst. Diesen Elektrolyt gibt man in ein Gefäß mit einer Aluminiumblech-Kathode. Das zu eloxierende Aluminiumwerkstück wird zunächst gründlich gereinigt und 30sec lang in erwärmter Natronlauge gemäß Anleitung gebeizt. Für einige sec taucht man das Werkstück danach in Salpetersäure und spült es gründlich ab. Dann wird es als Anode eingebracht. Bei konstanter Temperatur lässt man den elektrochemischen Prozess 30min lang mit gegebener Spannung laufen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefelsäure (konz. w: >15%), Aluminiumsulfat-Hydrat, Natronlauge (konz. w: ca. 20%), Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)) |
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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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Der Blei-Akkumulator (Modellversuch) | Elektrochemische Vorgänge an Bleiplatten | Gemäß Anleitung stellt man zwei Bleiplatten in einen Rillentrog mit verdünnter Schwefelsäure, bindet sie in einen Stromkreis mit Netzteil und Messgerät ein und startet den Ladevorgang für 30 sec mit einer Spannung, die einen 200mA-Stromfluss ermöglicht. Der Entladevorgang eines Bleiakkumulators wird danach durch Umschalten ausgelöst, man bringt eine Glühbirne zum Leuchten und misst die Spannung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Blei(II)-sulfat, Blei(II)-oxid, Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)) |
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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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Magnesium als Reduktionsmittel | Eisen-, Kupfer- und Zink-Gewinnung aus ihren Oxiden | Entsprechend der stöchiometrischen Rezeptur mischt man grobes Magnesiumpulver mit Kupfer(II)-oxid bzw. mit Eisen(III)-oxid bzw. mit Zinkoxid. Drei Rggl. werden mit drei Spatelportionen des jeweiligen Gemisches gefüllt. Man spannt die Rggl. schräg in ein Stativ und erhitzt mit dem Gasbrenner vorsichtig bis zum Einsetzen der Reaktion. | Lehrer-/ Schülerversuch | Magnesium (Pulver, phlegmatisiert), Kupfer(II)-oxid (Pulver), Zinkoxid |
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Rosten - Eine stille Verbrennung | ein Sauerstoff zehrender Vorgang | Sieben-Tage-Versuch: In ein Rggl. wird ein Büschel Eisenwolle eingebracht und etwas angefeuchtet. Das Glas wird mit der Öffnung nach unten in ein Becherglas mit Wasser gestellt. Nach einer Woche entnimmt man das Rggl., betrachtet die Eisenwolle und führt einen brennenden Holzspan von unten in das Glas. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Wasserstoff aus dem (Mini-)KIPP'schen Apparat | Ein Reduktionsmittel für Kupfer(II)-oxid | Ein 30-ml-PE-Fläschchen mit zahlreichen Löchern am unteren Rand, das mit Zinkgranalien gefüllt ist, wird in ein Becherglas mit verdünnte Salzsäure getaucht. Der sich entwickelnde Wasserstoff wird über den Tropfverschluss und einen Silikonschlauch in eine Glaswinkelrohr mit Düse geführt, das vorne twas Kupfer- oder Stahlwolle als Rückschlagsicherung besitzt. In das Winkelrohr legt man einen Kupferblechstreifen, der durch kräftiges Glühen eine Kupfer(II)-oxidschicht trägt. Der Wasserstoff wird entzündet. Nun erhitzt man den Blechstreifen mit der Brennerflamme. Die Wasserstoffentwicklung wird unterbunden, wenn man das Fläschchen aus der Salzsäure zieht und in ein weiteres Becherglas mit Wasser stellt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoff (freies Gas), Salzsäure (w=____% (10-25%)) |
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Galvanisieren | Ein Eisenblech elektrolytisch verkupfern | Vorbereitend werden die Elektrodenflächen abgeschmirgelt, mit einem benzingetränkten Wattebausch entfettet. Die Eisenplatte wird in einer Petrischale mit Salzsäure wie angegeben oberflächlich angeätzt. Das Galvanisierbad wird gemäß Anleitung aus entionisiertem Wasser, Kupfer(II)-sulfat und Schwefelsäure vorbereitet und in den Glastrog gegeben. Nach dem Einsetzen der beiden Elektroden und Einbindung in den Stromkreis galvanisiert man 5-8min lang bei einer Gleichspannung von 3V und 0,3A Stromstärke. Nach Ende der Einwirkung nimmt man die verkupferte Platte heraus, spült sie wie angegeben ab und poliert sie. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat, Benzin (Sdb.: 80-100 °C, Benzolgehalt < 0,1%), Schwefelsäure (verd. w=____% (5-15%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Elektrische Leitfähigkeit von festen Stoffen | Eigenschaftsuntersuchung bei Materialproben | Die Messanordnung wird gemäß Anleitung zusammengebaut und das Netzgerät auf die angegebene Spannung eingestellt. Man misst die Stromstärke bei der Materialprobe Aluminium. Anschließend werden nacheinander die Materialproben Glas, Graphit, Holz, Kunststoff, Kupfer, Silber und Stahl in die Messanordnung eingebracht, die jeweiligr Stromstärke wird gemessen. | Lehrer-/ Schülerversuch |
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