Chemie, Unterricht, Redox

Redox

Skript (mit weiterführenden Infos und vielem mehr) unter diesem Link zugänglich. Aktuell wird im Untericht aber kein Skript mehr verteilt.

Experimente

Blue-Bottle, Anleitung [hier]
Blitze im RG: zuerst konz. Schwefelsäure, dann mit einer Pipette mit EtOH vorsichtig überschichten, dann wenige Kaliumper- manganat Kristalle zugeben: das KMnO₄ oxidiert den EtOH zu Wasser und Kohlendioxid.
Noli me tangere. Ein Zinkstab und ein Kupferblech werden in verdünnte Schwefelsäure getaucht- Sobald der Zinkstab das Kupfer berührt, entsteht am Kupfer eine deutliche Wasserstoffentwicklung. Eigentlich würde sich Zink auflösen, aber der Zutritt von H3O+ zu den frei gewordenen Elektronen im Zinkstab wird durch die Zinkionen erschwert ... H2-Bildung hört komplett auf. Wird nun die ganze Sache mit z.B. Kupfer verbunden (löst sich nicht auf), so können die freigewordenen Elektronen des Zinks nun zum Kupfer wandern. Dort ist die Elektronen-Abgabe an ... viel leichter möglich.
Versuchsammlung (Ordner Versuche) Experimente mit Gummibärchen
Meerwasserpool reinigen ohne Chemie, ein Witz. 9 Volt Batterie funktioniert, 1.5 V geht nicht (siehe Red-Tabelle), 2*1.5 V geht.
Nice: im einem Erlenmeyerkolben CuCl₂ in Wasser lösen, konz. HCl zugeben. Dann Alufolie zugeben. Al löst sich auf, produziert H₂, welches sich anzüden lässt. Hitze regt Kupferionen an, blaues Leuchten. Genaueres [hier] oder oder als [pdf]
Showversuch, Verkehrsampel, [youtube]

Filme

Lithium, nun wird alles gut ? Zerstörung eines Dorfes in Portual. Art-Reportage, 24 Min. [offline]
Problematik H₂. Energiewende ja oder nein? 20 Minuten [youtube] oder [offline]

Inhalt des Unterrichts:

Alltagsanwendungen, angelaufenes Silber, Zitronenbatterie
Begriffe Oxidation - Reduktion
- Historisches (Verbrennung)
- Begriffe von Thomas ...............................................................
- Lavoisier, Zersetzung von HgO: [youtube] oder [offline]
- Begriffe von Thomas: Primären Alkohol resp. Aldehyd oxidieren mit O₂ (Alk: Wegnahme von H resp. beim Aldehyd Zugabe von O)
- Begriff Oxidation - Reduktion / Oxmittel - Redmittel
- (Repetition) Oxidationszahlen
- Repetition Alkohol oxidieren lassen
- Zusammenfassung (Crash-Course-Chemistry), Oxidationszahlen, Versilberung, Video (11 min.) [youtube] oder [offline]
Pot-Tabelle
- Standard-Elektrodenpotentiale: die Redoxtabelle, pdf
- Redox-Gleichgewichte Ag⁺ mit Cu resp. Cu²⁺ mit Ag, Stichwort: 'was reagiert mit wem ?'
- Sind Metalle immer Reduktionsmittel ? Ja, Mg → Mg²⁺ + 2e^-)
- Sind Metallionen immer Oxmittel (nein)
  Cu²⁺ + 2e^- → Cu, aber: Cu²⁺ ← Cu⁺ → Cu^o
- Seilnachtvideo, Al mit Br₂, was entsteht, diverse Rechnungen machen:
  - 10 g Aluminium, wieviel Gramm Produkt (welches?) entsteht dabei?
- Weitere Aufgabe: 1 Liter HCl (1 M) seien vorgegeben. Wieviel Liter H₂ lässt sich aus Mg damit herstellen? Welchen Durchmesser hätte ein Luftballon bei Raumtemperatur ?
Daniell-Element: Grundidee einer Batterie.
- Ausführlich: Daniell-Element, inkl. Spannung messen rsp. gemäss Tabelle vorhersagen. Unterschiede erklären. CuSO₄-Kristalle zeigen sowie CuSO₄ in Wasser gelöst.
- Das Daniell-Element, Video (4.31) [youtube] oder [offline]
Diverse Batterien
- DER Galvani-Versuch als (zum Glück) Video. (Achtung, nur den ersten Teil zeigen. Option, dass der zweite Teil vor der Pause gezeigt werden würde, wenn man nicht möchte könnte man somit früher raus gehen) [youtube] oder [offline]
- Animation wie eine Taschenlampe funktioniert, evt. funktioniert die ganze Sache noch ... [link] oder als Video [offline]
- Typische Batterien, aufschneiden resp. zeigen !
- Schrödel, die Alkali-Mangan-Batterie, Unterlage verteilen
- Oder Bilder suchen lassen, Alkali-Mangan Batterie, z.B. sowas hier: [link] , Bilder hier [pdf]
- Autobatterie
  - Bild einer Autobatterie als pdf [pdf]
  - Autobatterie, wie wo was geschieht ... folgendes Video (2:15 bis ca. 12.00 in Ordnung) hat zwar kleine Fehler (wo?), aber doch gut [youtube] oder [offline] . SuS sollen Notizen zum Film machen, danach gemeinsame Besprechung des Inhaltes.
  - Bild einer Auto-Batterie [Bild]
  - Kleine Berechnung machen: angenommen, dass eine vollständig geladene Batterie 30%-ige Schwefelsäre enthielte. Im leeren Zustand hätte sie nur noch 20% . Wieviel Blei resp. Bleioxid wurden jeweils umgesetzt, Angabe in Gramm. (Lösung: Je ein Mol resp. 207.2 g sowie 239.2 g).
Brennstoffzelle
- Brennstoffzelle zeigen und analysieren, Apollo 13. Weitere Erklärung Video (5 min), Notizen machen, [youtube] oder [offline]
- Neuere Zahlen, einfache google-suche nach 'wieviel kg wasserstoff enthalten die tanks der autos', oder screenshot [hier]
Elektrolyse
- Elektrolyse von CuCl₂. Experiment zeigen, zuerst überlegen was passiert aufgrund der Pot-Tabelle, dann Experiment beobachten. Quintessenz: auferzwungene Redox-Reaktion
- Elektrolyse des Wassers ... Beiträge aus Pot-Tabelle holen, Gleichung ausgleichen (aufgrund der Ladung), zusammenfassen, sollte wieder zur Gleichung 2 · H₂O ⇄ 2 · H₂ + O₂ führen.
- Elektrolyse resp. auferzwungenene Redoxreaktionen: Aluminiumherstellung ... siehe Salze!
- Diverse Berechnungen, Faraday-Gesetz
- Elektroylse einer Kochsalz-Lösung
Lokalelement
- Lokalelement, Agarplatte [Bild]
- Gute Unterlage, Theorie, Versuche [pdf]

Mögliche Prüfungsfragen

Bestimme die Oxidationszahlen einer gegebenen Substanz, auch z.B. von Cu₂O
Definiere den Begriff einer Reduktion in Worten und gib ein konkretes Beispiel
Pot-Tabelle anwenden können
Zeichne das Daniell-Element und erkläre

Mögliche Prüfungsfragen

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