Zum Inhalt springen

Katalytische Zersetzung von Wasserstoffperoxid

von Anonym_4

Protokoll als PDF zum Ausdrucken DOCX herunterladen zum Bearbeiten

Ziel des Versuchs In diesem Versuch wird demonstriert, dass eine katalytische Zersetzung von Wasserstoffperoxid an einer Platinspirale erfolgt, eine Kupferspirale jedoch keine katalytische Wirkung hat.

Vorbemerkung

Wasserstoffperoxid kann mit verschiedenen Katalysatoren in Sauerstoff und Wasser zersetzt werden. In diesem Versuch wird demonstriert, dass eine katalytische Zersetzung von Wasserstoffperoxid an einer Platinspirale erfolgt, eine Kupferspirale jedoch keine katalytische Wirkung hat.

Materialien

2 Reagenzgläser, Stativ mit Klemmen

Chemikalien

Kupferspirale, Platinspirale, verdünnte Wasserstoffperoxid-Lösung

Gefahrstoffe

Gefahrstoff H-Sätze P-Sätze GHS-Piktogramme
Wasserstoffperoxid 30% H302, H318 P280, P305+P351+P338 GHS05 GHS07
Kupfer – – –

Durchführung

Die Reagenzgläser werden zur Hälfte mit verdünnter Wasserstoffperoxid-Lösung gefüllt. In das erste Reagenzglas wird eine Kupferspirale und in das zweite Reagenzglas wird eine Platinspirale gegeben. Die

Beobachtung

Am Kupfer ist keine Veränderung zu beobachten. An der Platinspirale kommt es zur Bläschenbildung.

Abbildungen

  • Abb. 1: Kupfer als Katalysator
  • Abb. 1: Platin als Katalysator

Deutung

Durch den Katalysator Platin wird Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff zersetzt. Letzteres ist als Gasbläschenabscheidung an der Metalloberfläche sichtbar. Platin liegt am Ende der Reaktion unverändert vor. Ohne Katalysator ist für die Einleitung der Reaktion eine hohe Aktivierungsenergie nötig, die jedoch niemals durch Erhitzen überwunden werden darf, da es sonst zu einer Explosion kommen würde. Daher ist im Reagenzglas mit der Kupferspirale keine Zersetzung zu beobachten, da die Aktivierungsenergie für diese Reaktion nicht überwunden werden kann. Durch den Katalysator Platin wird die Aktivierungsenergie für die Zersetzung von Wasserstoffperoxid herabgesetzt, sodass die Reaktion bei Zimmertemperatur ablaufen kann.

Entsorgung

Die Wasserstoffperoxid-Lösung wird stark verdünnt (unter 3%) und neutralisiert (Natriumhydrogencarbonat), sodass kleine Mengen über den Abfluss entsorgt werden können.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Der Versuch „Katalytische Zersetzung von Wasserstoffperoxid“ kann als Schülerversuch in der zweiten Unterrichtsstunde zum Themenbereich Katalysatoren durchgeführt werden. Der Versuch stellt eine heterogene Katalyse dar, die den SuS verdeutlicht, dass Katalysatoren bei einer chemischen Reaktion nicht verbraucht werden und unverändert aus der Reaktion hervorgehen. Dennoch kann die Wirkungsweise von Katalysatoren nicht vollständig von den SuS nachvollzogen werden, sodass eine didaktische Reduktion dahingehen erfolgt, dass die SuS die Vorstellung entwickeln, dass an der Oberfläche des Platinspirale die Bindungen im Wasserstoffperoxid „gelockert“ werden.

Literatur

K. Häusler, H. Rampf, R. Reichelt – Experimente für den Chemieunterricht. Mit einer Einführung in die Labortechnik. Oldenbourg. 2. Korrigierte und verbesserte Auflage. 1995. Seite 66