Chemische Experimente    

Experiment des Monats
August 2004

Das pulsierende Sektglas


Daß eine oszillierende Reaktion abläuft, zeigt sich oftmals durch Farbänderungen (z.B. bei der Belousov-Zhabotinsky-Reaktion oder der oszillierenden Joduhr). Bei diesem Experiment ändert sich die Intensität der Gasentwicklung, sie nimmt mehrfach zu und wieder ab.

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Geräte und Chemikalien:
Kupfer(II)chlorid-dihydrat, konz. Salzsäure, Wasserstoffperoxid,
Sektglas bzw. Kelchglas, Bechergläser, Meßpipetten.

Durchführung:
10 g CuCl2·2H2O in 50 ml konz. HCl und 10 ml Wasser lösen.
10 ml dieser Lösung in einem Becherglas mit 10 ml ca. 35%iger H2O2-Lösung mischen und sofort in das Sektglas füllen. Es beginnt eine Gasentwicklung, die sich im Laufe weniger Minuten verstärkt, wobei sich eine Schaumkrone bildet. Es folgen mehrere Schübe intensiver Gasentwicklung, zwischen denen die Gasfreisetzung und damit die Schaumkrone merklich abnehmen.
Für einen optimalen Ablauf sollte das Sektglas vor der Durchführung für ca. 12 Stunden mit ca. 30%iger Natronlauge gefüllt und anschließend gründlich mit dest. Wasser gewaschen werden.

Erklärung:
Die Zersetzung von Wasserstoffperoxid wird von vielen Schwermetallionen katalysiert. Der entstehende Sauerstoff bleibt zunächst gelöst, erst wenn die Lösung übersättigt ist, beginnt die Gasfreisetzung, zunächst an der Glaswand. Nun werden große Mengen Sauerstoffgas freigesetzt, die Lösung schäumt auf. Dabei wird mehr Sauerstoff freigesetzt, als durch den katalytischen Prozeß nachgebildet wird. Die Sättigungsgrenze wird dadurch unterschritten und die Gasentwicklung geht merklich zurück. Erst wenn wieder eine Übersättigung erreicht wurde, erfolgt die nächste intensive Gasfreisetzung.

Gefahren: giftig ätzend
Kupfer(II)chlorid ist giftig. Salzsäure und Wasserstoffperoxid sind ätzend, bei der Reaktion wird ätzendes HCl-Gas frei.

Entsorgung:
Die Lösung wird nach Ende der Reaktion neutralisiert und zum Schwermetallabfall gegeben.

Literatur & Links:
Holger Kunz: "Prinzipien der Selbstorganisation"
   Dissertation, Universität Oldenburg, 2001
S. Nick, I. Parchmann, R. Demuth: "Chemisches Feuerwerk" - V. 49, S. 219-222


Juli 2004: DC von Schmerztabletten

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Seite erstellt am: Samstag, 31. Juli 2004, A. Schunk, CCC Univ. Erlangen.

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