Briggs-Rauscher-Reaktion - eine oszillierende Reaktion

Demonstrationsexperiment auf Video

Briggs-Rauscher-Reaktion

Lernziel: Mechanismus einer oszillierenden Reaktion

Peter Keusch

English version

Chemikalien:
Wasserstoffperoxid 30 %
Kaliumjodat
Malonsäure
Mangan(II)-sulfat Monohydrat
konz. H₂SO₄
lösliche Stärke

Geräte und Glaswaren:
Magnetrührer
4 Magnetrührstäbchen
Rührstabentferner
Kristallisierschale d = 140 mm, h = 75 mm
3 Bechergläser 1500 mL
3 Bechergläser 100 mL
Becherglas 150 mL
Messpipette 10/0.1 mL
Messzylinder 500 mL
3 Messzylinder 250 mL
Peleusball

Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen:

Jod führt bei Hautkontakt zu Pigmentverlust. Nach Verschlucken treten Metallgeschmack, blutige Durchfälle, Fieber und Kollaps auf. Das Einatmen von Joddämpfen verätzt die Atemwege. Chronische Aufnahme verursacht Hautveränderungen.

Kaliumjodat: Feuergefahr bei Berührung mit brennbaren Stoffen. Reizt die Augen, Haut und Schleimhäute.

Wasserstoffperoxid 30 %, insbesondere in konzentrierterer Form, entwickelt eine starke Ätzwirkung auf Haut, Schleimhäuten und Augen. Verschlucken führt zu starken Leibschmerzen sowie Übelkeit und Erbrechen.

Konz. Schwefelsäure kann schwere Verätzungen verursachen. Gefahr ernster Gesundheitsschäden auch beim Einatmen und Schlucken.

Schutzbrille und Schutzhandschuhe erforderlich. Das Experiment ist in einem gut durchlüfteten Raum durchzuführen.

Versuchsdurchführung:

Folgende Lösungen werden vorbereitet:

Lösung A: In einem 1500 mL Becherglas werden 410 mL Wasserstoffperoxid 30 % mit dest. Wasser zu 1000 mL verdünnt.
Lösung B: In einem weiteren 1500 mL Becherglas löst man 43 g Kaliumjodat in ca 800 mL dest. Wasser, fügt
4.3 mL konz. Schwefelsäure hinzu und füllt bis zu 1000 mL mit dest. Wasser auf.
Lösung C: In einem dritten 1500 mL Becherglas werden 16 g Malonsäure und 3.4 g Mangan(II)-sulfat in ca 500 mL dest. Wasser gelöst. In einem 150 mL Becherglas löst man 3 g Stärke in 100 mL kochendem Wasser. Die Stärkelösung wird zu der Lösung von Malonsäure und Mangansulfat gegossen und das Gemisch mit dest. Wasser auf 1000 mL aufgefüllt.

Unter kräftigem Rühren mit dem Magnetrührer werden 250 mL von jeder der obigen Lösungen in einer Kristallisierschale miteinander vermischt.

Versuchsergebnis:

Die anfangs farblose Lösung schlägt nach bernsteinfarben um. Danach wird die Lösung blauschwarz und schließlich wieder farblos. Auf diese Weise oszilliert die Farbe der Lösung zwischen farblos, bräunlich und blau.

Videoclip (Download RealPlayer .rm Datei)

Deutung des Versuchsergebnisses:
Briggs-Rauscher Oscillating Color Change Reaction

Hinweis:
Demonstrationsexperiment auf Video Belousov-Zhabotinsky-Reaktion - eine oszillierende Reaktion

Liste der Experimente