Ziel des Versuchs: Mit diesem Versuch kann die Zersetzung von Wasserstoffperoxid mit Hilfevon Braunstein gezeigt werden.
| Thema: Aktivierungsenergie und Katalysatoren | Tags: Katalyse, Wasserstoffperoxid, Glimmspanprobe | Klassenstufen: 7-8 | Versuchsart: SV |
Materialien
Reagenzglasständer, zwei Reagenzgläser, Holzspan, Spatel, Einmalhandschuhe, Tropfpipette
Chemikalien
Wasserstoffperoxid (w = 5%), Mangandioxid (Braunstein)
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Wasserstoffperoxid 30% | H302-H318 | P280-P305+P351+P338 |   |
| Mangandioxid | H332-H302 | -- | |
Durchführung
ACHTUNG: Wasserstoffperoxid darf nicht mit der Haut in Berührung kommen. Es sollten Handschuhe getragen werden!
Die beiden Reagenzgläser werden mit Hilfe einer Tropfpipette circa 2-3 cm hoch mit 5%iger Wasserstoffperoxidlösung gefüllt. In eines der beiden Reagenzgläser wird eine Spatelspitze Mangandioxid hinzugegeben. Die Glimmspanprobe wird in beiden Reagenzgläsern durchgeführt.
Beobachtung
Bei Zugabe des Mangandioxids kommt es zu einer Gasentwicklung. Der Glimmspan glüht auf. Das Reagenzglas wird warm. Beim Reagenzglas, welches nur die Wasserstoffperoxidlösung beinhaltet, sind kleine Bläschen am Reagenzglasrand zu erkennen. Der Glimmspan glüht nicht auf.
Deutung
Wasserstoffperoxid zerfällt bei Raumtemperatur nur sehr langsam zu Sauerstoff und Wasser (Reagenzglas 1). Die exotherme Zerfallsreaktion wird durch das Mangandioxid katalysiert (Reagenzglas 2). Es kann lediglich im zweiten Reagenzglas der freigesetzte Sauerstoff nachgewiesen werden, da bei der nicht katalysierten Reaktion (Reagenzglas 1) zu wenig Sauerstoff entsteht. Die katalysierte Reaktion verläuft wie folgt:
2 H2O2 (aq) → O2 (g) + 2 H2O(l)
Entsorgung
Das Reaktionsprodukt wird im Schwermetallsammelbehälter entsorgt.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Im Anschluss an den Versuch kann das Reagenzglas, welches nur die Wasserstoffperoxidlösung enthält, vorsichtig mit dem Bunsenbrenner erwärmt werden. Durch die hinzugeführte Energie verläuft die Zerfallsreaktion des Wasserstoffperoxids schneller, ohne dass ein Katalysator eingesetzt werden muss. Eine Glimmspanprobe wäre in diesem Fall auch ohne Katalysator positiv. In diesem Kontext können der Zusammenhang von Aktivierungsenergie und Katalysator passend thematisiert werden.
Literatur
H. Schmidkunz, Chemische Freihandversuche – Band 1, Aulis, 2011, S. 116.
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