Blitze im Reagenzglas
von Anne Steinkuhle
Ziel des Versuchs Der Versuch zeigt eine exotherme Reaktion, bei der kleine Blitze zu sehen sind.
Vorbemerkung
Der Versuch kann genutzt werden, um eine eindrucksvolle, exotherme Reaktion zu demonstrieren, bei der die Energie nicht nur in Form von Wärme, sondern auch als Lichtblitze frei wird. Die SuS sollten hierzu wissen, was eine exotherme Reaktion ist, oder es sich im Zuges des Versuchs erarbeiten.
Materialien
Reagenzglas, Stativ
Chemikalien
Propanol, konz. Schwefelsäure, Kaliumpermanganat
Gefahrstoffe
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS-Piktogramme |
|---|---|---|---|
| 1-Propanol | H225, H318, H336 | – |
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| Schwefelsäure konz. | H314 | – |
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| Kaliumpermanganat | H272, H302, H410 | – |
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Durchführung
In einem RG werden 5 mL Propanol mit 5 mL konz. Schwefelsäure unterschichtet. Das RG wird an einem Stativ befestigt und in einen dunklen Raum gestellt. Danach wird ein wenig Kaliumpermanganat hinzugegeben. Zum Abbrechen der Reaktion wird die Lösung in ein mit Wasser gefülltes Becherglas gegeben.
Beobachtung
Die Kaliumpermanganatkristalle sinken zur Phasengrenze zwischen Propanol und Schwefelsäure und es setzt eine Gasentwicklung ein. Nach einiger Zeit ist in der unteren Phase eine Farbveränderung von farblos nach violett zu beobachten und an der Phasengrenze sind kleine Lichtblitze zu sehen. Die Lösung wird warm. Nach einiger Zeit bildet sich an der Schichtgrenze ein brauner Feststoff.
Abbildungen
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Abb. 1: Reaktion von Kaliumpermanganat mit konz. Schwefelsäure und Propanol zu Beginn -
Abb. 2: Reaktion in der Mitte des Verlaufs -
Abb. 3: Reaktion gegen Verlaufsende
Deutung
Bei der Reaktion des Permanganats mit Schwefelsäure entsteht Manganheptoxid, welches, wenn es in Kontakt mit einem Alkohol kommt, explosionsartig in einer exothermen Reaktion zu Braunstein und Sauerstoff zerfällt.
2 Mn2O7 (l) → 4 MnO2 (s) + 3 O2 (g)
Entsorgung
Die Lösungen sind im Säure-Base-Behälter zu entsorgen.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse
Der Versuch kann als eindrucksvoller Einstieg in die Energetik chemischer Reaktionen verwendet werden. Es ist bei der Demonstration jedoch zu beachten, dass es einige Zeit dauert, bis die Lichtblitze auftreten und dass nicht zu viel Kaliumpermanganat eingesetzt werden darf. Alternativ kann auch das "Gummibärchen in der Hölle" vorgeführt werden (auch: "Gummibärcheninferno").
Literatur
H. Schmidtkunz, W. Rentzsch, Chemische Freihandversuche, kleine Versuche mit großer Wirkung, Band 1, Aulis Verlag (2011), S. 65