Chemikalien:
| Natriumdisulfit
| | Kaliumiodat
| | Ethanol
| | Stärke, löslich
| | konz. Schwefelsäure |
Geräte und Glaswaren:
| Magnetrührer
| | Heizplatte
| | 2 Magnetrührstäbchen
| | Rührstabentferner
| | Messkolben 100 mL
| | 2 Messkolben 1000 mL
| | Becherglas 10 mL
| | 2 Bechergläser 50 mL
| | 3 Bechergläser 100 mL
| | 2 Bechergläser 250 mL
| | Vollpipette 10 mL
| | 2 Vollpipetten 25 mL
| | 3 Vollpipetten 50 mL
| | 6 Peleusbälle
| | Demonstrationsstoppuhr | |
Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen:
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Natriumdisulfit ist gesundheitschädigend und kann allergische Reaktionen bedingen. Reizmittel für Augen und Haut.
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Kaliumiodat: Feuergefahr bei Berührung mit brennbaren Stoffen. Reizt die Augen, Haut und Schleimhäute.
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Konz. Schwefelsäure kann schwere Verätzungen verursachen. Gefahr ernster Gesundheitsschäden auch beim
Einatmen und Schlucken. |
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Ethanol ist leicht entzündlich. |
Schutzbrille und Schutzhandschuhe erforderlich. Gute Raumdurchlüftung!
Bereitung der Lösungen:
Lösung A: In einem 1000 mL Messkolben werden 1.16 g Natriumdisulfit in dest. Wasser gelöst. Zu dieser
Lösung fügt man 10 mL Ethanol und 4 g konz. Schwefelsäure. Der Kolben wird bis zur Marke mit dest Wasser
aufgefüllt.
Lösung B: In einem 1000 mL Messkolben werden 4.3 g Kalumiodat in dest. Wasser gelöst. Der Kolben wird bis
zur Marke mit dest. Wasser aufgefüllt.
Solution C: In einem 100 mL Becherglas löst man 2 g Stärke in kochendem Wasser. Die Lösung gibt man
in einen 100 mL Messkolben und füllt diesen bis zur Marke mit dest. Wasser auf.
Obige Lösungen sollten frisch bereitet werden.
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Versuchsdurchführung:
Becherglas 1 und 2:
Zwei 250 mL Bechergläser werden mit einer Mischung von 50 mL der Lösung A (Disulfit), 50 mL dest. H2O und
10 mL der Lösung C (Stärke) gefüllt.
Becherglas 3 und 4:
In ein 100 mL Becherglas pipettiert man 50 mL der Lösung B (Iodat) und 50 mL dest. H2O. Ein weiteres 100 mL
Becherglas wird mit 25 mL Lösung B und 75 mL dest. Wasser gefüllt.
Unter Rühren wird die Lösung aus dem Becherglas 3 in das Becherglas 1 gegossen. In einem zweiten Experiment wird die
Lösung in Becherglas 4 mit der Lösung in Becherglas 2 vermischt.
Mit dem Augenblick des Vermischens der Reaktionslösungen wird die Zeit genommen. In der Praxis startet man die Stoppuhr sobald
die Hälfte des Reaktionspartners der Sulfit-Lösung zugesetzt ist.
Versuchsergebnis:
Beim Vermischen der beiden farblosen Lösungen ist kein Reaktionseffekt zu beobachten. Nach 11 bzw. 22 Sekunden tritt jedoch
plötzlich Blaufärbung ein.
 Videoclip (Download RealPlayer .rm Datei)
Deutung des Versuchsergebnisses:
Das Experiment zeigt die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration. Eine Verdoppelung der Konzentration
eines Reaktionspartners steigert die Reaktionsgeschwindigkeit um den Faktor 2.
Die Reaktion kann durch folgenden Mechanismus beschrieben werden:
Teilreaktion 1: ·Zunächst wird Iodat von Bisulfit zum Iodid reduziert (Hydrogensulfit-Ionen werden beim Auflösen
von Disulfit in Wasser gebildet).
Obige Reaktion verläuft sehr langsam. Sie stellt den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt dar.
Teilreaktion 2: ·Das anfallende Iodid wird in einer etwas schnelleren Reaktion durch überschüssiges Iodat zu
elementarem Iod oxidiert, das mit Stärke eine blaue Einlagerungsverbindung bildet.
Teilreaktion 3: ·Das freiwerdende Iod wird nun augenblicklich durch weiteres Bisulfit in Iodid zurückverwandelt.
Diese Reaktion erfolgt "unmessbar schnell". Der blaue Iod-Stärke-Komplex wird erst sichtbar, wenn die Bisulfit-Ionen
vollständig verbraucht sind, da dann die Reduktion des im Reaktionsschritt ·(2)· gebildeten Iods nicht
mehr gemäß Gleichung ·(3)· erfolgen kann.
Hinweise:
Demonstrationsexperimente auf Video
Cocktail 'Old Nassau' - Modifizierte Landolt Reaktion
Demonstrationsexperimente auf Video
'Ein Cola und ein Bier, bitte' - Modifizierte Landolt Reaktion
Demonstrationsexperimente auf Video
Stärke - in Lebensmitteln weit verbreitet
Liste der Experimente
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