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Experiment des Monats
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Daß eine oszillierende Reaktion abläuft, zeigt sich oftmals durch Farbänderungen (z.B. bei der Belousov-Zhabotinsky-Reaktion oder der oszillierenden Joduhr). Bei diesem Experiment ändert sich die Intensität der Gasentwicklung, sie nimmt mehrfach zu und wieder ab.
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Geräte und Chemikalien:
Kupfer(II)chlorid-dihydrat,
konz. Salzsäure,
Wasserstoffperoxid,
Sektglas bzw. Kelchglas, Bechergläser, Meßpipetten.
Durchführung:
10 g CuCl2·2H2O in
50 ml konz. HCl und 10 ml Wasser lösen.
10 ml dieser Lösung in einem Becherglas mit
10 ml ca. 35%iger H2O2-Lösung
mischen und sofort in das Sektglas füllen.
Es beginnt eine Gasentwicklung, die sich im Laufe
weniger Minuten verstärkt, wobei sich eine Schaumkrone
bildet. Es folgen mehrere Schübe intensiver Gasentwicklung,
zwischen denen die Gasfreisetzung und damit die Schaumkrone
merklich abnehmen.
Für einen optimalen Ablauf sollte das Sektglas
vor der Durchführung für ca. 12 Stunden mit
ca. 30%iger Natronlauge gefüllt und anschließend
gründlich mit dest. Wasser gewaschen werden.
Erklärung:
Die Zersetzung von Wasserstoffperoxid wird von vielen
Schwermetallionen katalysiert. Der entstehende Sauerstoff
bleibt zunächst gelöst, erst wenn die Lösung
übersättigt ist, beginnt die Gasfreisetzung,
zunächst an der Glaswand. Nun werden große
Mengen Sauerstoffgas freigesetzt, die Lösung schäumt
auf. Dabei wird mehr Sauerstoff freigesetzt, als durch den
katalytischen Prozeß nachgebildet wird.
Die Sättigungsgrenze wird dadurch unterschritten und
die Gasentwicklung geht merklich zurück. Erst wenn
wieder eine Übersättigung erreicht wurde, erfolgt
die nächste intensive Gasfreisetzung.
Gefahren:
Kupfer(II)chlorid ist giftig. Salzsäure und Wasserstoffperoxid
sind ätzend, bei der Reaktion wird ätzendes HCl-Gas frei.
Entsorgung:
Die Lösung wird nach Ende der Reaktion neutralisiert
und zum Schwermetallabfall gegeben.
Literatur & Links:
Holger Kunz: "Prinzipien der Selbstorganisation"
Dissertation, Universität Oldenburg, 2001
S. Nick, I. Parchmann, R. Demuth: "Chemisches Feuerwerk" - V. 49, S. 219-222
Juli 2004: DC von Schmerztabletten
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Seite erstellt am: Samstag, 31. Juli 2004, A. Schunk, CCC Univ. Erlangen.
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