| Zeitbedarf: |
 | Vorbereitung: 5min |
| Durchführung: 10min |
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| Ziel/Effekt: |
Erzeugen von Blitzen unter
Wasser |
| Material: |
| Reagenzglas (d = 3cm) |
| 2 Pipetten mit Hütchen |
| Schutzbrille |
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| Schutzhandschuhe |
| Stativ, Muffe, Klammer |
| Pinzette |
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| Chemikalien: |
| Schwefelsäure (konz.) H2SO4
R35 S2-26-30 |
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| Brennspiritus C2H5OH
R11 S(2)-7-16 |
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| Kaliumpermanganat KMnO4
R8-22-50/53 S(2)-60-61 |
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| Durchführung: |
In das Reagenzglas wird
eine 4cm hohe Schicht Brennspiritus eingefüllt und vorsichtig mit konz. Schwefelsäure
unterschichtet. Hierbei hält man das Reagenzglas
schräg und lässt vorsichtig und langsam mit der Pipette die
Schwefelsäure am Glasrand einfließen (Pipettenspitze ca. 1cm über dem
Flüssigkeitsspiegel). Die Schwefelsäureschicht sollte ca. 5mm hoch sein.
Nun wirft man mit der Pinzette drei ca. 1mm große Kaliumpermanganat-Kristalle in
das Reagenzglas. |
| Beobachtung: |
Die Kaliumpermanganat-Kristalle
sinken bis zur Schwefelsäureschicht ab. Dort treten
rasch grüne, lila und braune Schlieren auf, begleitet von kleinen
Bläschen, die nach oben aufsteigen. Mit andauender Reaktion bzw. bei erneuter
Zugabe von Kaliumpermanganat wird die Lösung immer trüber. Nach kurzer
Zeit, wenn vermehrt Gasblasen aufsteigen, kommt es an der Grenzfläche
zwischen Säure und Ethanol immer wieder zu blitzartigen Entladungen,
begleitet von leisen Knallgeräuschen. Die Funkenerscheinung dauert einige
Minuten an, ehe sie nachlässt und man wieder neue Kristalle nachwerfen
kann. Je nach zugegebener Menge an Kaliumpermanganat kann die Stärke der
Reaktion erhöht bzw.
erniedrigt werden. |
| Entsorgung: |
Nach beendeter Reaktion lässt man
das Gemisch abkühlen und zieht mit einer Pipette die obere organische
Brennspiritusphase ab. In einem kleinen Becherglas kann nun das Ethanol
verdunsten. Die verunreinigte Schwefelsäure-Phase wird mit Wasser verdünnt und mit Lauge neutralisiert. Die Entsorgung erfolgt in die
wässrigen Schwermetallabfälle. |
| Quelle: |
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Hintergrund: |
Da konz. Schwefelsäure eine Dichte von 1.8g/cm3 und
Brennspiritus eine Dichte von 0.8g/cm3 hat,
kommt es zur Bildung zweier Flüssigkeitsschichten. Lässt man konzentrierte Schwefelsäure längere Zeit auf Kaliumpermanganat einwirken, so entsteht
neben Kaliumsulfat (K2SO4) und Wasser Dimanganheptoxid
(Mn2O7):
Dimanganheptoxid ist eine dunkle, metallisch grünlich-braun
schimmernde, ölige Flüssigkeit, die allerdings sehr
unbeständig ist und zu Braunstein (daher
die Braunfärbung in der Phasengrenzzone) und Sauerstoff zerfällt:
Der freigesetzte Sauerstoff oxidiert nun an der Grenzfläche der
Flüssigkeiten den Brennspiritus unter leichten Funkenerscheinungen zu
Kohlendioxid und Wasser:
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| Did. Hinweise: |
| Einsetzbar als Beispiel für Redoxreaktionen des Mangans. |
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| WWW: |
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