Projektionsexperiment: Reduktion des Viologendikations

Experimente in Projektion - Chemie en miniature

Reduktion des Viologendikations zum Radikalkation

Peter Keusch

English version

Chemikalien:
Methylviologen Hydrat (Aldrich)
Dimethylformamid
Natriumsulfat

Lösungen:
0.3 mmol Methylviologen Hydrat (77 mg) gelöst in 1 mL DMF / 9 mL 1 M wässerige Natriumsulfat - Lösung.
1 M wässerige Natriumsulfat - Lösung (2.841 g / 20 mL)

Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen:

Viologendichlorid, bekannt unter dem Synonym Paraquat (seit 1958 als Kontakt-Herbizid gegen Unkräuter) erweist sich als sehr giftig, sofern eingeatmet, eingenommen oder bei Hautkontakt und ist möglicherweise carcinogen. Eine längere oder wiederholte Belastung sollte vermieden werden!
N,N-Dimethylformamid (DMF) ist schwer flüchtig, die Dämpfe sind schwerer als Luft und können bei erhöhter Temperatur explosionsfähige Gemische bilden. Resorption von DMF kann aufgrund seines universellen Lösevermögens sehr leicht erfolgen, wodurch zusätzlich die Gefahr der Aufnahme gefährlicher Begleitstoffe besteht. DMF ist fruchtschädigend.

Schutzbrille, Schutzhandschuhe, gute Belüftung. Die Bereitung der Viologendichlorid-Lösung hat im Abzug zu erfolgen!

Versuchsdurchführung:

In einen Schenkel eines U-Rohres (mit 1 Fritte) werden 2 mL Viologendichlorid-Lösung gegeben. In den anderen Schenkel fügt man 2 mL der Na₂SO₄ - Lösung. In die beiden Schenkel wird je eine Platinelektrode eingeführt und an diese eine Gleichspannung von 10 Volt angelegt. Die in die Viologendichlorid - Lösung eintauchende Elektrode ist mit dem Minus-Pol der Gleichspannungsquelle verbunden.

Versuchsergebnis:

An der Kathode treten zunächst blaue Schlieren auf (siehe Bild unten). Schließlich färbt sich die gesamte Lösung im Kathodenraum intensiv blau. Drückt man mit einer Pipette Luft durch die Lösung, so entfärbt sich diese.

Videoclip (Download RealPlayer .rm file )

Deutung des Versuchsergebnisses:

· Das farblose Viologendikation wird an der Kathode zum blauvioletten Viologenradikalkation reduziert.

· Der Sauerstoff der Luft oxidiert das Radikalkation wieder zum farblosen Dikation.

Allgemeine Instruktionen zur Versuchsdurchführung und Auflistung der Experimente (Download)