www.Chem-Page.de - Evolution - Blitze unter Wasser

Blitze unter Wasser

Details: Veröffentlicht am Donnerstag, 27. Januar 2011 06:43; Geschrieben von Manfred Seidl

Versuchsbeschreibung:

In ein Reagenzglas in dem sich mit Ethanol überschichtete konz. Schwefelsäure befindet werden wenige Kristalle von Kaliumpermanganat zugegeben.

Verwendete Chemikalien:

Chemikalie	Symbole	EUH- / H- / P-Sätze	Menge
Kaliumpermanganat, KMnO₄ Synonyme: Permangansäure Kaliumsalz M: 158.03 g/mol CAS-Nr.: 7722-64-7 EG-Nr.: 231-760-3 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.	max. 0.2g
Ethanol 96% vergällt, C₂H₆O Synonyme: Alkohol, Weingeist, Ethylalkohol, Sprit M: 46.07 g/mol CAS-Nr.: 64-17-5 EG-Nr.: 200-578-6 WGK: 1	Gefahr	H225: Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. P210: Von Hitze/Funken/offener Flamme/heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen.	5mL
Schwefelsäure 95-97%, H₂SO₄ Synonyme: konz. Schwefelsäure, Schwefelsäure konz. M: 98.08 g/mol CAS-Nr.: 7664-93-9 EG-Nr.: 231-639-5 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.	5mL

Chemikalie

Symbole

EUH- / H- / P-Sätze

Menge

Kaliumpermanganat, KMnO₄

Synonyme: Permangansäure Kaliumsalz
M: 158.03 g/mol

CAS-Nr.: 7722-64-7
EG-Nr.: 231-760-3

WGK: 3

GHS 03 - Flamme über einem Kreis

GHS 07 - Ausrufezeichen

GHS 09 - Umwelt

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.

max. 0.2g

Ethanol 96% vergällt, C₂H₆O

Synonyme: Alkohol, Weingeist, Ethylalkohol, Sprit
M: 46.07 g/mol

CAS-Nr.: 64-17-5
EG-Nr.: 200-578-6

WGK: 1

GHS 02 - Flamme

Gefahr

H225: Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar.

P210: Von Hitze/Funken/offener Flamme/heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen.

5mL

Schwefelsäure 95-97%, H₂SO₄

Synonyme: konz. Schwefelsäure, Schwefelsäure konz.
M: 98.08 g/mol

CAS-Nr.: 7664-93-9
EG-Nr.: 231-639-5

WGK: 1

GHS 05 - Ätzwirkung

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.

5mL

Verwendete Geräte, Versuchsaufbau:

Feuerfeste Unterlage, Standard Reagenzglas aus Duranglas, 50mL Becherglas, Pipette, Messzylinder, Stativ mit Muffe und Reagenzglashalter

Reaktionsgleichung:

Reaktionsgleichung Blitze unter Wasser

Beim Zerfall von Dimanganheptoxid tritt atomarer Sauerstoff [O] auf.

Erklärung:

Zwischen der konzentrierten Schwefelsäure und dem Ethanol bildet sich eine Grenzschicht. Beide Flüssigkeiten vermischen sich nicht, da die konz. Schwefelsäure eine sehr viel höhere Dichte besitzt (ρ(H₂SO₄ konz.) = 1.8 g/cm³), als das aufschwimmende Ethanol (ρ = 0.8 g/cm³).

Die Kristalle des Kaliumpermanganats reagieren mit der konz. Schwefelsäure zu grünlichem Dimanganheptoxid (Mn₂O₇). Dieses ist ein starkes Oxidationsmittel und zerfällt zu Mangandioxid (Braunstein; MnO₂) und atomaren Sauerstoff, welcher das Ethanol oxidiert, was mit Funkenerscheinungen (Blitzen) einhergeht. Nebenbei bilden sich Wasser und Kohlenstoffdioxid. Der Braunstein ist für die Braunfärbung an der Grenzschicht zwischen beiden Flüssigkeitsphasen verantwortlich!

In diesem Experiment durchläuft das Mangan verschiedene Oxidationsstufen, wodurch sich im Verlauf der Reaktion verschiedene Verfärbungen ergeben.

Versuchsdurchführung:

In einem Reagenzglas werden 5mL konz. Schwefelsäure vorgelegt. Die konz. Schwefelsäure wird vorsichtig mit 5mL Ethanol überschichtet; Reagenzglas schräg halten und das Ethanol langsam aus einer Pipette zulaufen lassen.

Das Reagenzglas wird im Halter befestigt. Nun werden Kristalle von Kaliumpermanganat zugegeben. Am besten eignen sich hierfür kleine nadelförmige Kristalle.

Die Reaktion muss bis zu Ende (keine Blitze mehr) geführt werden! Wird dies nicht beachtet, besteht beim Ausgießen akute Brandgefahr!