Braunstein und Wasserstoffperoxid im geschlossenen System

von Isabel Großhennig

Thema Chemische Gesetzmäßigkeiten I Erhaltung der Masse und konstante Proportionen
Klasse 7-8
Art Schülerversuch
Schlagworte Chemische Gesetzmäßigkeiten geschlossenes System Massenerhaltung

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Ziel des Versuchs In diesem Versuch wird gezeigt, dass die Masse im Laufe einer chemischen Reaktion unverändert bleibt.

Vorbemerkung

In diesem Versuch wird gezeigt, dass die Masse im Laufe einer chemischen Reaktion unverändert bleibt. Das geschlossene System wird mit Hilfe eines Luftballons erzeugt.

Materialien

Reagenzglas, Erlenmeyerkolben (300 mL), Luftballon, Spatel, Waage

Chemikalien

Braunstein, Wasserstoffperoxid-Lösung (5%ige)

Gefahrstoffe

Gefahrstoff	H-Sätze	P-Sätze
Wasserstoffperoxid 30%	H302, H318	P280, P305+P351+P338
Sauerstoff Gasflasche	H270	–
Mangandioxid	H332, H302	–

Durchführung

In einen Erlenmeyerkolben wird eine Spatelspitze Braunstein und in ein Reagenzglas 7 mL Wasserstoffperoxid-Lösung gegeben. Das Reagenzglas wird in den Kolben gestellt und mit dem Luftballon gewogen. Anschließend wird das Reagenzglas umgedreht, sodass die Wasserstoffperoxid-Lösung in den Erlenmeyerkolben gelangt. Der Erlenmeyerkolben wird sofort mit dem Ballon verschlossen. Wenn die Reaktion abgeschlossen ist wird erneut gewogen.

Beobachtung

In dem Erlenmeyerkolben kommt es zu einer Gasentwicklung, die Masse bleibt dabei fast gleich (98,82 g vorher, 98,73 g danach).

Abbildungen

Abb. 1: Masse vor der Reaktion
Abb. 2: Masse nach der Reaktion

Deutung

Bei dem Versuch wird deutlich, dass die Gesamtmasse bei einer chemischen Reaktion gleich bleibt, denn der entstehende Sauerstoff wird im Luftballon aufgefangen. Die Selbstzersetzungsreaktion des Wasserstoffperoxids wird durch den Braunstein katalysiert:

2 H₂O_{2 (aq)} → 2 H₂O_(l) + O_{2 (g)}

Die geringe Abweichung der Massen kann dadurch zustande gekommen sein, dass der Luftballon zu langsam aufgesetzt wurde und so am Anfang der Reaktion bereits Sauerstoff entwichen sein könnte.

Entsorgung

Die entstandene Lösung wird wegen des Mangans im Schwermetallbehälter entsorgt.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Dieser Versuch bietet die Möglichkeit, das Gesetz von der Erhaltung der Masse einzuführen. Alternativ kann die Wasserstoffperoxid-Lösung auch über eine Spritze in den Erlenmeyerkolben gegeben werden. Dies hat den Vorteil, dass kein Gas entweichen kann.

Literatur

D. Wiechoczek, http://www.chemieunterricht.de/dc2/katalyse/h2o2 mno2.htm, 01.10.2008, (Zuletzt abgerufen am 03.08.2015 um 21:07 Uhr)