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Experiment des Monats
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Oszillierende Reaktionen sind Beispiele für chaotische Systeme. Hierzu zählen, neben der Belousov-Zhabotinsky-Reaktion und dem Pulsierenden Sektglas auch die hier vorgestellt Oszillierende Joduhr.
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Geräte und Chemikalien:
Magnetrührer, Becherglas oder Erlenmeyerkolben (oder anderes
Glasgefäß, ca. 400-500 ml),
Meßzylinder, 3 Bechergläser (250 ml).
Kaliumiodat,
1 M Schwefelsäure,
Malonsäure,
Mangan(II)sulfat Monohydrat,
10%ige Wasserstoffperoxid-Lösung (nicht stabilisiert!),
1%ige Stärke-Lösung.
Durchführung:
Zunächst werden drei Lösungen hergestellt:
(1) 1,6 g Kaliumiodat + 10 ml 1 M Schwefelsäure in
100 ml Wasser
(2) 1 g Malonsäure, 1,5 g Mangansulfat + 10 ml
Stärke-Lösung in 100 ml Wasser
(3) 135 ml 10%ige Wasserstoffperoxid-Lösung
Die drei Lösungen werden in das Becherglas gegeben. Die Lösung muß
nun ständig gerührt werden. Nach kurzer Zeit beginnt eine blau-weiße
Oszillation.
Erklärung:
Durch die Malonsäure wird Iodat zu elementarem Iod und Iodid reduziert.
Dabei bilden sich u.a. I3–-Ionen, die sich in
Stärke-Moleküle (Amylose) einlagern und die Blaufärbung hervorrufen.
Durch Wasserstoffperoxid werden Iod und Iodid wieder oxidiert. In diesem System
laufen zahlreiche Einzelreaktionen ab, wobei insbesondere die Iod-Konzentration
stark schwankt und somit zur sichtbaren Oszillation führt.
Gefahren:
Schwefelsäure ist ätzend, Malonsäure gesundheitsschädlich;
Natriumiodat wirkt brandfördernd.
Entsorgung:
Die Lösungen kommen zum Schwermetallabfall.
Hinweise:
Bei dieser Durchführung darf das Wasserstoffperoxid
nicht stabilisiert sein..
Der Ansatz kann vergrößert werden; z.B. die dreifache Menge
in einem 1000 ml Erlenmeyerkolben ist gut geeignet für
Experimentalvorträge in großen Hörsälen.
Literatur & Links:
H. Brandl: "Trickkiste Chemie"
- S. 55-61
G. Wagner: "Chemie in faszinierenden Experimenten"
- Versuch 77, S. 92-94
Juli 2008: Mit Kapillaren zur Steigung
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Seite erstellt am: Donnerstag, 31. Juli 2008,
A. Schunk,
Charité - Universitätsmedizin Berlin.
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