Versuch: Oszillierende Reaktion der Citronensäure
Schülerversuch; 1 Stunde.
Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.
Geräte
Becherglas (250 ml, hohe Form), Magnet-Rührwerk, Pipetten 2 x 50 ml (voll), 2 ml (graduiert).
Chemikalien
Kaliumbromat (T, O), Cer(IV)-sulfat (Xn) oder Cer(III)-nitrat, Schwefelsäure (c = 1,5 mol/l) (C),
Citronensäure (Xi).
Durchführung
Zur Herstellung der verdünnten Schwefelsäure gibt man 220 ml konzentrierte H2SO4
(w = ca. 96 %) in 500 ml destilliertes Wasser. Man füllt anschließend auf 2,5 l auf. Danach gut abkühlen lassen!
1 Stelle zunächst folgende Lösungen her
(Lösemittel ist Schwefelsäure):
Lösung A: Kaliumbromat (c = 0,15 mol/l; 25,05 g/l),
Lösung B: Citronensäure-Monohydrat (c = 1,5 mol/l; 315,21 g/l),
Lösung C: Cer(IV)-sulfat-Tetrahydrat (c = 0,2 mol/l; 80,86 g/l).
(Die Reaktion kann auch mit Cer(III) begonnen werden.)
Hinweis
Bei Zugabe von Cer(III)-nitrat dauert es länger bis die Reaktion einsetzt.
2 In das saubere Becherglas gibst du nacheinander unter langsamen Rühren
Zu empfehlen ist eine kontinuierliche Spannungsmessung. Als Elektroden dienen Platin (+-Pol) und Mercurisulfat (--Pol). Unbedingt chloridfrei arbeiten! Als Messinstrument kann ein einfaches Multimeter verwendet werden. Messbereich 1 - 2 Volt.
(Fotos: Daggi) |
Beobachtung
Zunächst bleibt die Lösung dunkelgelb, hellt sich aber nach 3-5 min auf. Dann färbt sie sich
wieder rasch dunkelgelb, hellt sich dann etwas langsamer wieder auf (und so weiter). Gleichzeitig
beginnt sie sich aufgrund der Bildung von Bromcitronensäure zu trüben.
Während der Oszillationen schwankt die Spannung zwischen 580 und 700 mV.