Belousov-Zhabotinsky-Reaktion - eine oszillierende Reaktion

Demonstrationsexperiment auf Video

Belousov-Zhabotinsky-Reaktion

Lernziel: Mechanismus einer oszillierenden Reaktion

Peter Keusch

English version

Chemikalien:
Malonsäure
Kaliumbromat
Kaliumbromid
konz. Schwefelsäure
Ferroinlösung

Ferroinlösung: 0.35 g Eisen(II)-sulfat Heptahydrat und 0.88 g Phenanthrolinhydrochlorid werden in 35 ml demineralisiertem Wasser gelöst. Die Lösung wird mit Wasser zu 50 ml verdünnt.

Geräte und Glaswaren:
	Magnetrührer
	5 Magnetrührstäbchen
	Rührstabentferner
	Kristallisierschale 115 · 65
	4 Bechergläser 100 mL
	Becherglas 50 mL
	Messzylinder 100 mL

Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen:

Kaliumbromat gibt gefährliche Reaktionen mit brennbaren Stoffen. Nach Resorption toxischer Mengen: Kollaps, Atemstillstand, Schleimhautreizungen.

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

Malonsäure ist gesundheitsschädlich beim Verschlucken. Reizt die Augen, Haut und Schleimhäute.

Schutzbrille, Schutzhandschuhe und effektive Raumdurchlüftung erforderlich.

Versuchsdurchführung:

Vier Lösungen werden vorbereitet:
Lösung A: 6.75 g KBrO₃ in 80 mL dest. Wasser
Lösung B: 15.6 g Malonsäure in 100 mL dest. Wasser
Lösung C: 1.3 g KBr in 70 mL dest. Wasser
Lösung D: 14 mL konz. H₂SO₄ in 65 mL dest. Wasser. Die Lösung läßt man auf Raumtemperatur abkühlen.

Die vier Lösungen werden in eine Kristallisierschale gegossen, in der 400 mL dest Wasser vorgelegt wurden. Nachdem die gelb-braune Färbung (Brom) verschwunden ist, fügt man unter Rühren 2 mL Ferroin-Indikatorlösung hinzu.

Versuchsergebnis:

Unmittelbar nach Zugabe der Ferroinlösung erfolgt Rotfärbung. Nach ca 75 Sekunden schlägt die Lösung nach blau um. Nach kurzer Zeit verschwindet die Blaufärbung und die rote Farbe erscheint wieder. Die Lösung oszilliert zwischen Rot und Blau.

Videoclip (Download RealPlayer .rm Datei)

Deutung des Versuchsergebnisses:

Rubin R. Aliev: Belousov-Zhabotinsky-Reaction - Scheme of the elementary processes
Seilnacht: Zur Theorie von oszillierenden Reaktionen

Hinweis:
Demonstrationsexperimente auf Video Briggs-Rauscher-Reaktion - eine oszillierende Reaktion

Liste der Experimente