Versuche zur Redoxreihe planen und auswerten
Mit einem Raster aus Metallen und Metallsalz-Lösungen findest du die Reihenfolge der Metalle heraus. Gutes Planen macht den Vergleich fair.
Das lernst du heute
- Ich plane einen Versuch zur Einordnung von Metallionen.
- Ich werte ein Beobachtungsraster aus.
- Ich leite aus den Ergebnissen die Reihenfolge der Metalle ab.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Die Redoxreihe der Metalle
Die Frage lautet: In welcher Reihenfolge stehen Zink, Eisen, Kupfer und Silber? Dazu planst du einen Versuch. Du brauchst vier Metallstücke und vier Lösungen mit den Ionen Zn²⁺, Fe²⁺, Cu²⁺ und Ag⁺. Jedes Metall kommt in jede Lösung, außer in die eigene. So entsteht ein Raster mit Ergebnissen. Damit der Vergleich fair ist, hältst du alles gleich: gleiche Menge Lösung, gleiche Größe der Metallstücke, gleiche Zeit. Die Metalloberfläche wird vorher blank geschmirgelt, denn eine Oxidschicht würde die Reaktion verhindern. Als Beobachtung notierst du Belag, Farbe der Lösung und Zeitpunkt. Ein Plus heißt: Es hat reagiert. Ein Minus heißt: keine Veränderung. Zur Auswertung zählst du die Plus-Zeichen je Metall. Das Metall mit den meisten Reaktionen ist das unedelste. Im Beispielraster reagiert Zink mit 3 Lösungen, Eisen mit 2, Kupfer mit 1 und Silber mit keiner. Die Reihenfolge von unedel nach edel lautet also: Zink, Eisen, Kupfer, Silber. Die Versuche führt nur die Lehrkraft im Fachraum durch, mit Schutzbrille. Die Lösungen kommen danach in den Sammelbehälter für Schwermetall-Abfälle.
| Metall in Lösung mit | Zn²⁺ | Fe²⁺ | Cu²⁺ | Ag⁺ | Anzahl Reaktionen |
|---|---|---|---|---|---|
| Zink | – | + | + | + | 3 |
| Eisen | − | – | + | + | 2 |
| Kupfer | − | − | – | + | 1 |
| Silber | − | − | − | – | 0 |
Ein unbekanntes Metall X einordnen
- X reagiert mit Cu²⁺ und mit Ag⁺. X reagiert nicht mit Fe²⁺ und nicht mit Zn²⁺.
- Reaktion mit Cu²⁺ heißt: X ist unedler als Kupfer.
- Keine Reaktion mit Fe²⁺ heißt: X ist edler als Eisen.
- X steht also zwischen Eisen und Kupfer.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Jedes Metall in jede Lösung.
Plus oder Minus eintragen.
Die Plus-Zeichen zählen.
Ein Beispiel
Wie bei einem Turnier, in dem jeder gegen jeden spielt: Wer die meisten Spiele gewinnt, steht ganz vorn. Hier steht der Sieger ganz links, bei den unedlen Metallen.
Schritt für Schritt
Wir lesen das Raster
- Wir zählen für jedes Metall die Plus-Zeichen.
- Zink: 3, Eisen: 2, Kupfer: 1, Silber: 0.
- Mehr Reaktionen heißt unedler.
- Reihenfolge: Zink, Eisen, Kupfer, Silber.
Mit einem Bild erklärt
| Metall | Reaktionen | Platz |
|---|---|---|
| Zink | 3 | 1 (unedelstes) |
| Eisen | 2 | 2 |
| Kupfer | 1 | 3 |
| Silber | 0 | 4 (edelstes) |
Zur Grundlage zurück
- Die Redoxreihe der Metalle – Du kennst die Redoxreihe.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Zeig mir den ersten Schritt
Denke an die dünne Schicht auf Metallen.
Lösung ansehen
Lösung: Eine Oxidschicht würde die Reaktion verhindern.
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Im Beispielraster: Mit wie vielen Lösungen reagiert das Eisen?
Zeig mir den ersten Schritt
Zähle die Plus-Zeichen in der Zeile Eisen.
Lösung ansehen
Lösung: 2
Eisen reagiert mit Cu²⁺ und Ag⁺. Das sind 2 Lösungen.
Tipp: Trenne beim Auswerten Beobachtung und Deutung. Erst schreibst du, was du siehst, dann, was es bedeutet.
Merksatz: Gut geplant ist ein Versuch, wenn nur eine Sache verändert wird und alles andere gleich bleibt. Viele Reaktionen heißt: unedel.
Typischer Fehler: Viele schließen aus einer einzigen Beobachtung auf die ganze Reihe. Für eine sichere Reihenfolge braucht man das ganze Raster.
Mini-Quiz
5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Lösung ansehen
Lösung: Damit die Ergebnisse vergleichbar sind.
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Lösung: Zwischen Eisen und Kupfer
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Lösung: Stimmt nicht
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Lösung: Im Sammelbehälter für Schwermetall-Abfälle
Frage 5 Ein Raster hat 4 Metalle. Jedes kommt in alle Lösungen außer in seine eigene. Wie viele Einzelversuche sind das insgesamt?
Zeig mir den ersten Schritt
Jedes Metall wird in 3 Lösungen getaucht.
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Lösung: 12
4 · 3 = 12 Einzelversuche.
Geschafft
Ein Raster aus Metallen und Lösungen zeigt die Reihenfolge. Gleiche Bedingungen machen den Vergleich fair. Das Metall mit den meisten Reaktionen ist das unedelste.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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