Versuchsbeschreibung

Bei diesem Versuch wird Wasserstoffperoxid und Weinsäure bei Anwesenheit von Cobalt(II)-chlorid umgesetzt. Die fortschreitende Reaktion kann an der Gasbildung und Verfärbung der Lösung beobachtet werden.

 

Verwendete Chemikalien

Chemikalie Symbole H- / EUH- / P-Sätze

12 mL Wasserstoffperoxid 30 %, H2O2

Perhydrol, Wasserstoffsuperoxid
M: 34.01 g/mol

CAS-Nr.: 7722-84-1
EG-Nr.: 231-765-0
UN-Nr.: 2014

WGK: 1

GHS05 – Ätzwirkung

GHS07 – Ausrufezeichen

Gefahr

H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken.

H318: Verursacht schwere Augenschäden.

P280: Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen.

P301+P312+P330: BEI VERSCHLUCKEN: Bei Unwohlsein GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen. Mund ausspülen.

P305+P351+P338+P310: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen.

9 g Weinsäure L(+), C4H6O6

L(+)-2,3-Dihydroxybernsteinsäure
M: 150.08 g/mol

CAS-Nr.: 87-69-4
EG-Nr.: 201-766-0

WGK: 1

GHS07 – Ausrufezeichen

Achtung

H319: Verursacht schwere Augenreizung.

P305+P351+P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.

1.07 g Cobalt(II)-chlorid-Hexahydrat,
CoCl2 · 6 H2O

Kobalt(II)-chlorid-Hexahydrat
M: 237.93 g/mol

CAS-Nr.: 7791-13-1
EG-Nr.: 231-589-4
UN-Nr.: 3077

Karzinogenität-Kat.: 1B
Keimzellmutagenität-Kat.: 2
Reproduktionstoxizität-Kat.: 1B
Sensibilisierend (allgemein): ja
WGK: 2

GHS08 – Gesundheitsgefahr

GHS07 – Ausrufezeichen

GHS09 – Umwelt

Gefahr

H350i: Kann bei Einatmen Krebs erzeugen.

H360F: Kann die Fruchtbarkeit beeinträchtigen.

H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken.

H317: Kann allergische Hautreaktionen verursachen.

H334: Kann bei Einatmen Allergie, asthmaartige Symptome oder Atembeschwerden verursachen.

H341: Kann vermutlich genetische Defekte verursachen.

H410: Sehr giftig für Wasserorganismen, mit langfristiger Wirkung.

P201: Vor Gebrauch besondere Anweisungen einholen.

P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden.

P280: Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen.

P302+P352: BEI BERÜHRUNG MIT DER HAUT: Mit viel Wasser/Seife waschen.

P304+P340: BEI EINATMEN: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen.

P342+P311: Bei Symptomen der Atemwege: GIFTINFORMATIONSZENTRUM/Arzt anrufen.

 

Verwendete Geräte, Versuchsaufbau

250-ml-Becherglas, 2 × 100-ml-Becherglas, 600-ml-Becherglas, Magnetrührer mit Heizfunktion, Rührfisch, 10-ml-Messzylinder, 100-ml-Messzylinder, Thermometer

 

Versuchsdurchführung

Lösung A: In einem 250-ml-Becherglas werden 9 g Weinsäure in 150 mL dest. Wasser gelöst und anschließend auf 200 mL aufgefüllt.

Lösung B: In einem 100-ml-Becherglas werden 53 mL dest. Wasser vorgelegt und 12 mL Wasserstoffperoxid 30 % zugegeben.

Lösung C: In einem 250-ml-Becherglas werden 1.07 g Cobalt(II)-chlorid-Hexahydrat in 15 mL dest. Wasser gelöst.

Ein 600-ml-Becherglas wird mit einem Magnetrührfisch bestückt und auf einen Magnetrührer mit Heizfunktion gestellt. Nun werden die Lösungen A und B in das Becherglas gegeben, der Magnetrührer eingeschaltet. Die Lösung muss nun auf eine Temperatur von 40–50 °C gebracht werden. Ist diese Temperatur erreicht, gibt man Lösung C hinzu. Nach kurzer Zeit setzt die Reaktion ein, was an den entstehenden Gasblasen und der Farbänderung sehr schön zu beobachten ist.

 

Reaktionsgleichung

Reaktionsgleichung chemischer Bolero

Wasserstoffperoxid und Weinsäure reagieren unter normalen Umständen äußerst langsam miteinander. Die Cobaltionen (Co2+) bewirken eine starke Beschleunigung der Reaktion, sie sind also ein Katalysator. Als aktive Zwischenverbindung bildet sich ein Cobalt/Weinsäure/Wasserstoffperoxid-Komplex. Die Reaktanden sind in diesem Komplex sterisch so ausgerichtet, dass das Weinsäuremolekül, welches eine Brücke zwischen den Co2+-Ionen bildet, oxidativ gespaltet werden kann. Durch die Geometrie ihres aktiven Zentrums wirken Enzyme ähnlich. Die Co2+-Ionen werden dabei wieder zurückgebildet. Am Ende der Reaktion ist die Lösung wieder rot.

 

Quellenangaben

[1]
D. Wiechoczek. Die durch Cobalt katalysierte Oxidation von Weinsäure. Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie, 2005. http://www.chemieunterricht.de/dc2/katalyse/vkat-008.htm [23.01.2017]

 

Download

Chemischer Bolero - Wasserstoffperoxid und Weinsäure

 

Zum Seitenanfang