Mineralisches Chamäleon
- Details
- Veröffentlicht am Mittwoch, 22. Juni 2011 00:00
- Geschrieben von Manfred Seidl
Versuchsbeschreibung:
Bei diesem Experiment werden die unterschiedlichen Färbungen von Mangan- bzw. Manganat-Ionen gezeigt.
Verwendete Chemikalien:
| Chemikalie | Symbole | EUH- / H- / P-Sätze | Menge |
|---|---|---|---|
|
Kaliumpermanganat, KMnO4
Synonyme: Permangansäure Kaliumsalz
CAS-Nr.: 7722-64-7 WGK: 3 |
Gefahr |
H272: Kann Brand verstärken; Oxidationsmittel. H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. H410: Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung. P210: Vor Hitze schützen. P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden. |
0.2g |
|
Natriumsulfit wasserfrei, Na2SO3 M: 126.04 g/mol
CAS-Nr.: 7757-83-7 WGK: 1 |
|
- |
1g |
|
Zink Staub, Zn M: 65.37 g/mol
CAS-Nr.: 7440-66-6 WGK: 2 |
Achtung |
H410: Sehr giftig für Wasserorganismen mit langfristiger Wirkung. P273: Freisetzung in die Umwelt vermeiden. |
Spatelspitze |
|
Schwefelsäure 95-97%, H2SO4
Synonyme: konz. Schwefelsäure, Schwefelsäure konz.
CAS-Nr.: 7664-93-9 WGK: 1 |
Gefahr |
H290: Kann gegenüber Metallen korrosiv sein. H314: Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. P280: Schutzhandschuhe / Schutzkleidung / Augenschutz / Gesichtsschutz tragen. P301 + P330 + P331: BEI VERSCHLUCKEN: Mund ausspülen. KEIN Erbrechen herbeiführen. P309: BEI Exposition oder Unwohlsein: P310: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen. P305 + P351 + P338: BEI BERÜHRUNG MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. |
3 Tropfen |
|
Natronlauge 30%, NaOH
Synonyme: Natriumhydroxidlösung 30%
CAS-Nr.: 1310-73-2 WGK: 1 |
Gefahr |
H314: Verursacht schwere Verätzungen der Haut und schwere Augenschäden. P280: Schutzhandschuhe/ Schutzkleidung/ Augenschutz/ Gesichtsschutz tragen. P301 + P330 + P331: BEI VERSCHLUCKEN: Mund ausspülen. KEIN Erbrechen herbeiführen. P309 + P310: BEI Exposition oder Unwohlsein: Sofort GIFTINFORMATIONSZENTRUM oder Arzt anrufen. P305 + P351 + P338: BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. |
5 Tropfen bzw. 10mL |
Verwendete Geräte, Versuchsaufbau:
Zwei 250mL Bechergläser, zwei Glasstäbe, fünf Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Kältemischung (Eis/Kochsalz), zwei Thermometer (-30 °C), Waage, Pipetten, Messzylinder
Reaktionsgleichung:
Bei Anwesenheit von Säure:
In neutralem Medium:
Bei Anwesenheit von Lauge:
Unter Kühlung und bei Anwesenheit von Lauge:
Erklärung:
Die Reduktionsfähigkeit von Permanganaten ist stark abhängig von der Wasserstoffionenkonzentration (H+ bzw. H3O+), also dem pH-Wert.
In saurem Medium erfolgt eine Reduktion von +VII (Mn7+) zu +II (Mn2+). Lösungen die Mangan(II)-Ionen enthalten sind fleischfarben.
In neutraler Lösung stoppt die Reduktion bei der Oxidationsstufe +IV. Es fällt Mangan(IV)-oxid (Braunstein) aus, welches der Lösung eine braune Färbung verleiht.
In basischem Milieu endet die Reduktion bei der Oxidationsstufe +VI. Manganat(VI)-Ionen (MnO42-) färben die Flüssigkeit grün.
Wird Lauge im Überschuss verwendet und die Lösung zusätzlich gekühlt, dann erhält man Hypomanganat-Ionen (MnO43-), welche die Lösung blau färben. Das Mangan hat also seine Oxidationsstufe von +VII auf +V verändert. Es handelt sich also wieder um eine Reduktion.
Versuchsdurchführung:
In einem 250mL Becherglas werden 0.2g Kaliumpermanganat in 199.8g dest. Wasser gelöst.
1g Natriumsulfit wird in einem 250mL Becherglas in 99g dest. Wasser aufgelöst.
In den Reagenzglasständer werden vier Reagenzgläser gestellt und mit jeweils 5mL Kaliumpermanganatlösung gefüllt.
Reagenzglas 1: Hier gibt man drei Tropfen Schwefelsäure 96% hinzu und schwenkt kurz um. Nun wird eine Spatelspitze Zinkstaub zugegeben. Es gibt eine Gasentwicklung und die Lösung entfärbt sich allmählich.
Reagenzglas 2: Hier werden 3mL Natriumsulfitlösung zugegeben. Die Lösung verfärbt sich braun und es bilden sich braune Flocken, die aus Braunstein bestehen.
Reagenzglas 3: Man gibt hier fünf Tropfen Natronlauge 30% hinzu, schwenkt kurz um und fügt ebenfalls 3mL Natriumsulfitlösung hinzu. Es zeigt sich eine grüne Färbung der Lösung.
Reagenzglas 4: Zu dieser Lösung werden 10mL Natronlauge 30% gegeben, kurz umgeschwenkt und in einer Kältemischung auf -5 °C abgekühlt. In ein weiteres Reagenzglas werden 3mL der Natriumsulfitlösung eingefüllt und in der Kältemischung auf 0 °C abgekühlt.
Nach Erreichen der jeweiligen Temperatur wird die Natriumsulfitlösung in die Kaliumpermanganat gegossen. Die Lösung färbt sich blau.
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