LowCost U / I

Experimente & Literatur

Die hier erscheinenden Vorschläge des AK sollen in erster Linie Schülerübungen fördern bzw. ermöglichen.

LowCost Spannung

Der Innenwiderstand der meisten Multimeter reicht für einfache potentiometrische Spannungs-Messungen aus. (Siehe Foto einer potentiometrischen Titration)

Vorsicht:

Leider ist der Innenwiderstand solcher Multimeter für den direkten Anschluß einer Glaselektrode nicht hoch genug. Für pH- Messungen benötigt man noch einen Vorverstärker.

LowCost Stromstärke

Mit den preiswerten Multimetern aus Fernost kann man auch die Stromstärke messen.

Die Lösung: AK Multiadapter U / I

Die preiswerten Computermodule wurden extra für Schülerübungen konstruiert: Sie werden an den USB-Port eines Windows-Tablets oder PCs angeschlossen. Es gibt kein Kabelwirrwarr wie bei ähnlichen Produkten.
Zurzeit bekommt man 7 Zoll-Tablets schon für unter 50,-€.

Die Multiadapter enthalten hochwertige Analog / Digitalwandler und werden von Mikroprozessoren gesteuert. Ausgelesen werden sie durch die PC- Messsoftware AK Analytik 16 für Tablets oder den Teacher's Helper.

Die Kombination von Multiadapter und Teacher's Helper führtdazu, dass nicht jeder Schüler experimentiert, stellt aber andererseits die kostengünstigste Alternative dar, weil jeder Schüler mit seinem Gerät (z.B. BYOD) am Experiment teilnimmt:
Er muss die Messdaten aufnehmen und selbst auswerten.

Potentialfreie Messeingänge:
- Gleichspannung: -20....20 V
- Gleichstrom: -2000...2000 mA

Eine der preiswertesten Möglichkeiten, Spannungs- und Stromstärkemessungen gleichzeitig in Schülerübungen durchzuführen.

Achtung:
- Anwahl des Messgeräte-WLANs mit "AK USB MA PHLWxxx"
xxx: Die Zahl steht auf der Unterseite des Messgerätes
- Aufruf in der URL-Zeile des Browser "10.10.10.10".

Beschreibung

Video

Selbstbau

Selbstbau Video

Teacher's Helper

AK Analytik 18

Analytik 18 MA

AK MultiAdapter

AK 32

Experimente - LowCost-Potential

E01 - Zellspannung und Konzentration bei Silber- und Kupferlösungen

Inhalt

Es wird eine Konzentrationskette erstellt, wobei in einer Halbzelle, die das Bezugs - Element darstellt, die Konzentration an Ionen konstant bleibt und in der anderen die Ag⁺- bzw. Cu²⁺- Konzentration nacheinander erniedrigt wird.

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E02 - Bestimmung der Konzentration von Silberionen

Inhalt

Aus der Tatsache, dass die Silberionenkonzentration durch unterschiedliche Löslichkeitsprodukte und Komplexdissoziationskonstanten kontrolliert wird, lässt sich eine sehr schöne Versuchsreihe konzipieren.

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E03 - Laden und Entladen eines Bleiakkus

Inhalt

Die Spannungsverhältnisse beim Laden bzw. Entladen eines Bleiakkus, der meist benutzten wieder aufladbaren Batterie, soll untersucht werden.

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E04 - Bestimmung des Chlorid-, Bromid- und Iodid- Gehaltes einer Lösung

Inhalt

Die Halogenidlösung wird mit Silbernitratlösung titriert. Die Titration wird dabei potentiometrisch verfolgt. Es kommt zur Bildung schwerlöslicher Silberhalogenide, die mit ihrem Löslichkeitsprodukt die Silberionenkonzentration kontrollieren.

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E04ct - Bestimmung des Chlorid-, Bromid- und Iodid- Gehaltes einer Lösung

Inhalt

Die Halogenidlösung wird mit einer Multipette mit Silbernitratlösung titriert. Die Titration wird dabei potentiometrisch verfolgt. Es kommt zur Bildung schwerlöslicher Silberhalogenide, die mit ihrem Löslichkeitsprodukt die Silberionenkonzentration kontrollieren.

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Id State Checked Out Checked Out Time Created By Modified By Experiment Beschreibung AK11 Beschreibung Ma TH Lowcost Potential Teachers Helper Multiadapter TH

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E05 - Bestimmung des Gehaltes einer Iod- Lösung mit Natriumthiosulfat - Lösung

Inhalt

Die Probe der Iod-Lösung wird mit Natrimthiosulfatlösung (c= 0,1 mol/L) titriert und potentiometrisch verfolgt. Es kommt zu einem Reaktionsgleichgewicht, dessen Gleichgewichtskonstante es zu berechnen gilt.

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E06 - Verfolgung einer oszillierenden Reaktion

Inhalt

Oszillierende Reaktionen lassen sich nicht nur als faszinierende Farbenspiele beobachten. Bei der Belousov - Zabotinsky- Reaktion lässt sich auch die Potentialänderung mit dem "chemischen Oszilloskop" gut verfolgen.

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E07a - Elektrochemische Spannungsquelle: Cu/Zn-Büroklammerbatterie

Inhalt

Es ist immer wieder verblüffend, wie der "Strom aus der kleinen Büroklammer" gewonnen wird. Die Spannung kann gemessen werden - auch der Motor dreht sich.

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E07b - Elektrochemische Spannungsquelle: Cu/Zn-Zitronenbatterie

Inhalt

Es ist immer wieder verblüffend, wie vermeintlicherweise der "Strom aus der Zitrone" gewonnen wird. Die Spannung kann gemessen werden - auch der Motor dreht sich.

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E07c - Elektrochemische Spannungsquelle: Cu/Zn- Äpfel- Birnen- Kartoffelbatterie

Inhalt

Man kann auf die gleiche Weise (siehe Zitronenbatterie AB E07b) auch andere Obstsorten einsetzen. Es muss keine Zitronensäure vorhanden sein. Je nach Flüssigkeitsgehalt und Reifegrad erhält man leicht unterschiedliche Ergebnisse.

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E07d - Elektrochemische Spannungsquelle: Cu/Zn- Leitungswasser -Batterie

Inhalt

Es ist immer wieder verblüffend, wie vermeintlicherweise aus "Leitungswasser" Strom gewonnen wird. Die Spannung kann gemessen werden - auch der Motor dreht sich.

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E08 - Elektrochemische Spannungsquelle: Mg/I₂-Batterie

Inhalt

Hier werden unterschiedliche elektrochemische Zellen, die sich für den Unterricht eignen, vorgestellt. Dabei wechseln Elektrodenmaterial und Elektrolyt.

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E09a - Elektrochemische Spannungsquelle: Mg/O₂- Salzwasser- Batterie

Inhalt

Ein Anspitzer aus Magnesium, eine Graphitelektrode als Sauerstoffabsorber und einige Tropfen Salzwasser (in Meerwasserkonzentration) als Elektrolyt genügen. Magnesiumsalze gibt es in den Meeren genug.

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E09b - Elektrochemische Spannungsquelle: Mg/O₂- Salzwasser- Auto

Inhalt

Die "Magnesium- Luft- Batterie" - einige Tropfen Salzwasser (in Meerwasserkonzentration) als Elektrolyt genügen, und das Modellauto fährt. Magnesiumsalze gibt es in den Meeren genug.

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Id State Created By Modified By Experiment Beschreibung Experiment Video Lowcost Potential Aufgaben

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E10 - Elektrochemische Spannungsquelle:Al/O₂-'RedBull' - Batterie

Inhalt

Als Aluminium-Material bieten sich Getränkedosen oder Teelichter an.
(Achtung: die abgebildete Cola-Dose ist aus Weißblech!)
Als Elektrolyt kann Salzwasser dienen.

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Beschreibung

Video

Selbstbau

Selbstbau Video

Teacher's Helper

AK Analytik 18

Analytik 18 MA

AK MultiAdapter

AK 32

Experimente - Stromstärke

D10 - Konduktometrische Titration von Salzsäure mit Natronlauge

Inhalt

Da sich bei der Neutralisation die Leitfähigkeit ändert, kann man die Titration auch konduktometrisch verfolgen. Die Qualität der Endpunkterkennung soll anhand der Neutralisation von Reaktionspartnern unterschiedlicher Konzentration beurteilt werden.

Kategorien

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M01 - Elektrolyse - Hofmann-Apparat

Inhalt

Kategorien

Id State Created By Modified By Experiment Experiment Video AK Analytik 11 Strom Aufgaben

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M01a - Elektrolyse im Krautsalatbecher -Faraday-Konstante - LowCost

Inhalt

Variante der Hoffman-Elektrolyse: Verdünnte Kalilauge an zwei Eisenelektroden in getrennten Gefäßen mit konstanter Stromstärke elektrolysiert. Die entstehenden Gase Wasserstoff und Sauerstoff verdrängen dabei ein entsprechendes Volumen Kalilauge aus den Elektrolysiergefäßen. Die Volumina werden gemessen und mit der geflossenen Ladung in Relation gesetzt.

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M01b - Wasserelektrolyse mit Brennstoffzelle - Faraday Konstante

Inhalt

Moderne Brennstoffzellen machen‘s möglich: Hier wird nicht gepfuscht- sondern destilliertes Wasser elektrolysiert. Hier wird ein käuflicher Elektrolyseur eingesetzt.

Kategorien

Id State Created By Modified By Experiment Beschreibung AK11 Beschreibung Ma Beschreibung Ma TH Beschreibung TH AK Analytik 11 Teachers Helper Strom Multiadapter

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M03 - Fotostrom einer Solarzelle - Abstand von der Lichtquelle

Inhalt

Es soll untersucht werden, ob und wie der Fotostrom eines Solarmoduls sich mit zunehmender Entfernung von einer Lichtquelle ändert.

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Id State Experiment Beschreibung AK11 Beschreibung Ma Beschreibung Ma TH Beschreibung TH AK Analytik 11 Teachers Helper Strom Multiadapter

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M04 - Fotostrom einer Solarzelle - Einfallswinkel der Lichtquelle

Inhalt

Es soll untersucht werden, ob und wie der Fotostrom eines Solarmoduls sich mit zunehmendem Winkel von einer Lichtquelle ändert.

Kategorien

Id State Created By Modified By Experiment Beschreibung AK11 Beschreibung Ma Beschreibung Ma TH Beschreibung TH AK Analytik 11 Teachers Helper Strom Multiadapter

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Achtung: Die Verwendung und das Herunterladen von Experimentbeschreibungen und Einstellungsdateien geschieht auf eigene Gefahr!

Trotz sorgfältiger Prüfung können wir nicht die Richtigkeit oder Vollständigkeit der gemachten Angaben garantieren.

Die hier erscheinenden Vorschläge des AK sollen in erster Linie Schülerübungen fördern bzw. ermöglichen.

LowCost Spannung

Vorsicht:

LowCost Stromstärke

Die Lösung: AK Multiadapter U / I

E01 - Zellspannung und Konzentration bei Silber- und Kupferlösungen

E02 - Bestimmung der Konzentration von Silberionen

E03 - Laden und Entladen eines Bleiakkus

E04 - Bestimmung des Chlorid-, Bromid- und Iodid- Gehaltes einer Lösung

E04ct - Bestimmung des Chlorid-, Bromid- und Iodid- Gehaltes einer Lösung

E05 - Bestimmung des Gehaltes einer Iod- Lösung mit Natriumthiosulfat - Lösung

E06 - Verfolgung einer oszillierenden Reaktion

E07a - Elektrochemische Spannungsquelle: Cu/Zn-Büroklammerbatterie

E07b - Elektrochemische Spannungsquelle: Cu/Zn-Zitronenbatterie

E07c - Elektrochemische Spannungsquelle: Cu/Zn- Äpfel- Birnen- Kartoffelbatterie

E07d - Elektrochemische Spannungsquelle: Cu/Zn- Leitungswasser -Batterie

E08 - Elektrochemische Spannungsquelle: Mg/I2-Batterie

E09a - Elektrochemische Spannungsquelle: Mg/O2- Salzwasser- Batterie

E09b - Elektrochemische Spannungsquelle: Mg/O2- Salzwasser- Auto

E10 - Elektrochemische Spannungsquelle:Al/O2-'RedBull' - Batterie

D10 - Konduktometrische Titration von Salzsäure mit Natronlauge

M01 - Elektrolyse - Hofmann-Apparat

M01a - Elektrolyse im Krautsalatbecher -Faraday-Konstante - LowCost

M01b - Wasserelektrolyse mit Brennstoffzelle - Faraday Konstante

M03 - Fotostrom einer Solarzelle - Abstand von der Lichtquelle

M04 - Fotostrom einer Solarzelle - Einfallswinkel der Lichtquelle

Achtung: Die Verwendung und das Herunterladen von Experimentbeschreibungen und Einstellungsdateien geschieht auf eigene Gefahr! Trotz sorgfältiger Prüfung können wir nicht die Richtigkeit oder Vollständigkeit der gemachten Angaben garantieren.

E08 - Elektrochemische Spannungsquelle: Mg/I₂-Batterie

E09a - Elektrochemische Spannungsquelle: Mg/O₂- Salzwasser- Batterie

E09b - Elektrochemische Spannungsquelle: Mg/O₂- Salzwasser- Auto

E10 - Elektrochemische Spannungsquelle:Al/O₂-'RedBull' - Batterie

Achtung: Die Verwendung und das Herunterladen von Experimentbeschreibungen und Einstellungsdateien geschieht auf eigene Gefahr!

Trotz sorgfältiger Prüfung können wir nicht die Richtigkeit oder Vollständigkeit der gemachten Angaben garantieren.