Oszillierende Reaktionen

Beispiel Joduhr

Versuchsdurchführung:

Folgende Lösungen werden hergestellt:

Lösung A:
50 mL einer wässrigen Lösung von 1,25 g Kaliumiodat und 2 mL Schwefelsäure (25%)

Lösung B:
50 mL einer wässrigen Lösung von 0,5 g Malonsäure, 0,75 g Mangan-II-sulfat und 5 mL einer Stärkelösung (1%)

Lösung C:
50 mL Wasserstoffperoxidlösung (10%)

Die  Lösungen können in folgenden Mischungsverhältnissen (mL) in einem Reagenzglas gemischt werden:
A : B : C
4 : 5 : 5
3 : 5 : 5
4 : 5 : 6

Beispiel:

Die Lösungen wurden in einer Küvette im Verhältnis 3 : 5 : 5 gemischt.
Der Reaktionsverlauf wurde photometrisch untersucht. Die Exktinktion wurde in Abhängigkeit von der Zeit mit Hilfe eines Computers über einen Analog-Digital-Wandler erfasst.
In der Abbildung bedeutet X die Zeit in Sekunden und Y die Exktinktion.

Anmerkungen:

Das Beispiel ist eine katalytisch verlaufende oszillierende Reaktion, wobei Iodat zu Iod reduziert wird (Blaufärbung der Stärkelösung) und im nächsten Schritt das Iod wieder zu Iodat (Entfärbung) oxidiert wird. Wasserstoffperoxid wird im ersten Schritt oxidiert und im zweiten Schritt reduziert. Näheres und weitere Beispiele finden sich in der angegebenen Literatur.

Literatur:

1. W. Botsch
   Demonstration einer zeitlich oszillierenden Reaktion
   Praxis der Naturwissenschaften Chemie 11/1974

2. R.J. Field
   Eine oszillierende Reaktion
   Chemie in unserer Zeit 6/1973

3. G. Sextl
   Chemische Oszillation - katalysierte Bromierung von Malonsäure
   Praxis der Naturwissenschaften Chemie 4/1980

4. R.J. Field / F.W. Schneider
   Oszillierende chemische Reaktionen und nichtlineare Dynamik
   Chemie in unserer Zeit 1/1988

5. H. Brandl
   Oszillierende Chemische Reaktionen und Strukturbildungsprozesse
   Praxis Schriftenreihe Chemie, Band 46, Aulis Verlag