Thema: Aktivierungsenergie und Katalysatoren | Tags: Autokatalyse, Mangan-Ionen, Redoxreaktion | Klassenstufen: 7-8 | Versuchsart: SV |
2 Bechergläser, Messpipetten, Magnetrührer mit Rührfisch, Stoppuhr
Natriumoxalat-Lösung (c = 0,1 mol/L), konz. Schwefelsäure, verdünnte Mangan(II)-Lösung, Kaliumpermanganat-Lösung (c = 0,02 mol/L)
Es werden 40 mL Natriumoxalat-Lösungen in ein Becherglas gegeben und unter Rühren mit 4 mL konzentrierter Schwefelsäure versetzt. Anschließend wird die Lösung auf zwei Bechergläser verteilt. In Becherglas 1 werden zwei Tropfen verdünnte Mangan(II)sulfat-Lösung hinzugefügt. Außerdem werden in beide Bechergläser je 1 mL Kaliumpermangant-Lösung hinzupipettiert. Die Zeit bis zum Entfärben der Lösungen wird mit einer Stoppuhr gestoppt.
Beide Lösungen haben eine rosa Färbung. Die Lösung in Becherglas 1 mit der zusätzlichen Mangan(II)sulfat-Lösung entfärbt sich in 29 Sekunden, die Lösung in Becherglas 2 in 48 Sekunden.
In den Bechergläsern läuft eine Redoxreaktion von Oxalat-Ionen und Permangant-Ionen ab. Die Reaktion in Becherglas 1 mit der zusätzlichen Mangan(II)sulfat-Lösung läuft schneller ab als die in Becherglas 2. Grund dafür sind die Mangan-Ionen, die vor Reaktionsbeginn in die Lösung hinzugefügt wurden. Mangan-Ionen wirken als Katalysatoren für diese Reaktion, sodass die Reaktion in Becherglas 1 schneller abläuft als in Becherglas 2, in dem erst Mangan-Ionen durch die Reaktion als Produkt gebildet werden müssen. Je mehr Mangan-Ionen vorliegen bzw. entstehen, desto schneller entfärbt sich die Lösung. Reaktionen, bei denen ein Reaktionsprodukt als Katalysator wirkt, werden als autokatalytische Reaktionen bezeichnet.
Oxalat-Ion + Permanganat-Ion + Proton → Kohlenstoffdioxid + Mangan(II)-Ionen +Wasser
C2O42- + 2 MnO4- + 16 H+→ 2 CO2 + 2 Mn2+ + 8H2O
Lösungen in den Schwermetallsammelbehälter geben.
M. Nordholz, Dr. R. Herbst-Irmer – Praktikumsskript Allgemeine anorganische Chemie. Georg-August-Universität Göttingen WS 2010/11.3.5 Autokatalyse. Seite 42-44.
Haben Sie Anmerkungen, Feedback oder Kritik zu diesem Experiment? Kontaktieren Sie uns unter Bezugnahme auf diese Seite!
Copyright und Lizenzen: Alle Rechte an den Inhalten dieser eLearning-Materialien liegen beim Autor oder den jeweiligen Urheberrechtsinhabern. Sämtliche Bilder und Texte sind entweder vom Autor selbst fotografiert oder verfasst oder sind gemeinfrei, es sei denn, es ist eine andere Quelle angegeben. Die gesammelten/vollständigen Literaturverzeichnisse der einzelnen Versuche sind jeweils in den entsprechenden Gesamtprotokollen zu finden.
Haftungsausschluss: Die Benutzung der hier vorliegenden Informationen geschieht auf vollkommen eigene Verantwortung. Haftung für Schäden oder Verluste, die beim Umgang mit den hier beschriebenen Stoffen oder bei der Durchführung von chemischen Versuchen entstehen, ist ausgeschlossen; ebenso wie Schadensersatzforderungen oder Gewährleistungsansprüche aufgrund falscher oder fehlender Angaben. Die Angaben zu den Stoffen und die Experimentieranleitungen wurden jedoch sorgfältig und nach bestem Gewissen erstellt und sind in jedem Falle zu beachten.