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Das pulsierende Sektglas

Details

Details: Veröffentlicht am Freitag, 25. Februar 2011 12:22; Geschrieben von Manfred Seidl

Versuchsbeschreibung:

Dies ist eine oszillierende Reaktion. Hier ändert sich nicht die Farbe, sondern die Intensität der Gasentwicklung.

Verwendete Chemikalien:

Chemikalie	Symbole	EUH- / H- / P-Sätze	Menge
Wasserstoffperoxid 30%, H₂O₂ Synonyme: Perhydrol, Wasserstoffsuperoxid M: 34.01 g/mol CAS-Nr.: 7722-84-1 EG-Nr.: 231-765-0 WGK: 1	Gefahr	H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. H318: Verursacht schwere Augenschäden. P280: Schutzhandschuhe/ Schutzkleidung/ Augenschutz/ Gesichtsschutz tragen. P305 + P351 + P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen.	10mL
Salzsäure 37%, HCl Synonyme: Salzsäure rauchend M: 36.46 g/mol CAS-Nr.: 7647-01-0 EG-Nr.: 231-595-7 WGK: 1	Gefahr	H290: Kann gegenüber Metallen korrosiv sein. H314: Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. H335: Kann die Atemwege reizen. P280: Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen. P301 + P330 + P331: BEI VERSCHLUCKEN: Mund ausspülen. KEIN Erbrechen herbeiführen. P305 + P351 + P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen.	50mL
Kupfer(II)-chlorid Dihydrat, CuCl₂ * 2 H₂O Synonyme: Kupferdichlorid Dihydrat M: 170.48 g/mol CAS-Nr.: 10125-13-0 EG-Nr.: 231-210-2 WGK: 2	Achtung	H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. H315: Verursacht Hautreizungen. H319: Verursacht schwere Augenreizung. H335: Kann die Atemwege reizen. H400: Sehr giftig für Wasserorganismen. P261: Einatmen von Staub/Rauch/Gas/Nebel/Dampf/Aerosol vermeiden. P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden. P305 + P351 + P338: BEI BERÜHRUNG MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen.	10g

Chemikalie

Symbole

EUH- / H- / P-Sätze

Menge

Wasserstoffperoxid 30%, H₂O₂

Synonyme: Perhydrol, Wasserstoffsuperoxid
M: 34.01 g/mol

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

WGK: 1

GHS 05 - Ätzwirkung

GHS 07 - Ausrufezeichen

Gefahr

H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken.

H318: Verursacht schwere Augenschäden.

P280: Schutzhandschuhe/ Schutzkleidung/ Augenschutz/ Gesichtsschutz tragen.

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

10mL

Salzsäure 37%, HCl

Synonyme: Salzsäure rauchend
M: 36.46 g/mol

CAS-Nr.: 7647-01-0
EG-Nr.: 231-595-7

WGK: 1

GHS 05 - Ätzwirkung

GHS 07 - Ausrufezeichen

Gefahr

H290: Kann gegenüber Metallen korrosiv sein.

H314: Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden.

H335: Kann die Atemwege reizen.

P280: Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz tragen.

P301 + P330 + P331: BEI VERSCHLUCKEN: Mund ausspülen. KEIN Erbrechen herbeiführen.

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

50mL

Kupfer(II)-chlorid Dihydrat, CuCl₂ * 2 H₂O

Synonyme: Kupferdichlorid Dihydrat
M: 170.48 g/mol

CAS-Nr.: 10125-13-0
EG-Nr.: 231-210-2

WGK: 2

GHS 07 - Ausrufezeichen

GHS 09 - Umwelt

Achtung

H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken.

H315: Verursacht Hautreizungen.

H319: Verursacht schwere Augenreizung.

H335: Kann die Atemwege reizen.

H400: Sehr giftig für Wasserorganismen.

P261: Einatmen von Staub/Rauch/Gas/Nebel/Dampf/Aerosol vermeiden.

P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden.

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

10g

Verwendete Geräte, Versuchsaufbau:

Sektglas, 100mL Becherglas

Reaktionsgleichung:

Erklärung:

Dies ist eine Disproportionierungsreaktion. Die Sauerstoffatome im Wasserstoffperoxid haben eine Oxidationszahl von -1. Das Sauerstoffatom des Wassers hat eine Oxidationszahl von -2 und die Oxidationszahl der Sauerstoffatome im Molekül beträgt 0.

Wasserstoffperoxid lässt sich sehr leicht zersetzen, dies geschieht schon bei Zimmertemperatur. Durch Zugabe von Katalysatoren (Kupfer(II)-chlorid, Katalase, Peroxidase u. a.) kann dieser Zersetzungsvorgang wesentlich beschleunigt werden, wobei Energie freigesetzt wird (Erwärmung).

Disproportionierung: Aus einer Oxidationszahl eines Elementes werden zwei.

Bei diesem Experiment bleibt der entstehende Sauerstoff in der Flüssigkeit gelöst. Ist die Lösung mit Sauerstoff übersättigt, dann schäumt die Lösung plötzlich auf und es werden größere Mengen Sauerstoff frei. Dabei wird mehr Sauerstoff freigesetzt, als durch den katalytischen Prozess gebildet werden kann. Die Sättigungsgrenze von Sauerstoff wird unterschritten. Erst wenn wieder eine Übersättigung erreicht ist, kommt es wieder zu einer Gasfreisetzung.

Versuchsdurchführung:

Das Sektglas wird vor der Durchführung mit etwas Aceton ausgespült um evtl. Fettrückstände zu entfernen. Rückstände von Aceton verdampfen lassen!

In einem 100mL Becherglas werden 10mL Wasser, 50mL konz. Salzsäure vorgelegt und darin 10g Kupfer(II)-chlorid Dihydrat gelöst.

Das Sektglas wird mit 10mL dieser Kupfer(II)-chlorid-Lösung und 10mL Wasserstoffperoxid 30% gefüllt. Nun muss einige Zeit (ca. 3 - 6 Minuten) gewartet werden, bis die Reaktion ihr Maximum erreicht.