Oxidation-Reduktion. Lustiges Chemie-Erlebnis für zu Hause

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Lassen Sie uns einige Experimente mit Oxidation - Reduktion durchführen.

Auf eine frische Kartoffelscheibe verdünnte Jodtinktur tropfen: Es erscheint eine blaue Farbe. Es ist die in Kartoffeln enthaltene Stärke, die in Gegenwart von freiem Jod blau wird. Eine solche Reaktion wird häufig zum Nachweis von Stärke eingesetzt, was bedeutet, dass es sich hierbei auch um eine qualitative Reaktion handelt.

Gießen Sie an der Stelle, an der Sie die Jodtinktur getropft haben, etwas Natriumsulfitlösung ein. Die Farbe wird schnell verblassen. Folgendes geschah: Sulfit gab ein Elektron an freies Jod ab, es wurde elektrisch geladen, verwandelte sich in ein Ion und in diesem Zustand reagiert Jod nicht mehr mit Stärke.

Diese Eigenschaft von Natriumsulfit macht diese Stoffe ähnlich wie Schwefeldioxid zu guten Reduktionsmitteln. Hier ist eine weitere interessante Erfahrung mit Sulfit. Sein oxidierender Begleiter wird wiederum Kaliumpermanganat sein.

Gießen Sie blassrosa, rosa, hellviolette und dunkelviolette Kaliumpermanganatlösungen in vier Reagenzgläser. Geben Sie in jedes Röhrchen Natriumsulfitlösung. Der Inhalt der ersten Tube wird fast farblos, der zweite bräunlich. In der dritten Röhre fallen braune Flocken heraus, in der vierten ebenfalls, aber der Bodensatz wird viel größer sein. In allen Reagenzgläsern entsteht festes Manganoxid MnO₂. In den ersten beiden Reagenzgläsern liegt es jedoch als kolloidale Lösung vor (die Feststoffpartikel sind so klein, dass die Lösung klar erscheint). Und in den verbleibenden zwei Reagenzgläsern die Konzentration von MnO₂ so groß, dass die Partikel zusammenkleben und ausfallen.

Im Allgemeinen ähnelt Kaliumpermanganat einem chemischen Chamäleon – so kann es seine Farbe ändern. Beispielsweise verfärbt sich in einer alkalischen Umgebung eine Kaliumpermanganatlösung von Rotviolett zu Grün, da das Permanganat zu grünem Manganat reduziert wird. Um dies zu überprüfen, lassen Sie einen Kaliumpermanganatkristall in eine Alkalilösung fallen – in eine konzentrierte gekochte Lösung von Waschsoda, und statt der üblichen rosa Farbe erscheint Grün.

Dieses Erlebnis ist noch schöner, wenn man mit Natronlauge arbeitet, aber für Heimexperimente, solange man nicht über die entsprechenden Fähigkeiten und Fertigkeiten verfügt, sind solche Laugen nicht zu empfehlen. Wenn Sie im Kreis lernen, dann bauen Sie das Experiment so auf: Gießen Sie etwas rote Kaliumpermanganatlösung in ein dünnwandiges Glas (es sollte transparent sein) und zwar in sehr kleinen Portionen, damit sich die Reaktionsmischung nicht erwärmt , eine ausreichend konzentrierte Natronlauge hinzufügen. Beobachten Sie die Farbe der Flüssigkeit – zunächst wird sie immer violetter, dann mit zunehmender Alkalität blau und schließlich grün.

Besonders deutlich ist der Farbumschlag im Durchlicht sichtbar. In jedem Fall sollte die Beleuchtung gut sein, sonst sind die Farbübergänge möglicherweise nicht wahrnehmbar.

Das folgende Experiment hilft Ihnen, schmutziges Wasser von sauberem Wasser zu unterscheiden. Füllen Sie ein Reagenzglas mit sauberem Wasser, das andere mit Wasser aus einer stehenden Pfütze oder einem Sumpf. Geben Sie eine kleine Lösung des Oxidationsmittels Kaliumpermanganat in die Reagenzgläser. In Leitungswasser bleibt es rosa, in Pfützenwasser verfärbt es sich. Bei warmem Wetter reichert sich organisches Material in stehenden Gewässern an. Sie stellen wie Natriumsulfit Kaliumpermanganat wieder her und verändern seine Farbe.

Im ersten Experiment mit Natriumsulfit wurde vorgeschlagen, es aus einer großen Entwicklerkartusche zu entnehmen. Wenn Sie diesen Rat befolgt haben, bleibt Ihnen eine kleine Patrone übrig, die eine Mischung aus Metol und Hydrochinon enthält. Lösen Sie diese Mischung in Wasser auf; Die Lösung wird sehr schwach gefärbt sein. Fügen Sie etwas Bleichmittel hinzu (es ist ein übliches Desinfektionsmittel und sollte vorsichtig gehandhabt werden). Der Inhalt der Tube wird gelb. Chlor ist ein gutes Oxidationsmittel, es oxidiert Hydrochinon zu Chinon, das gelb gefärbt ist. Gibt man nun jedoch aus einer großen Kartusche eine Mischung aus Natriumsulfit und Soda in das Reagenzglas, verschwindet die gelbe Farbe: Natriumsulfit reduziert Chinon wieder zu Hydrochinon.

Den letzten Versuch zum Thema „Oxidation – Reduktion“ führen wir mit Chromverbindungen durch. Solche Experimente sind oft farbenfroh, was nicht verwunderlich ist, da „lahm“ auf Griechisch „Farbe“ bedeutet.

Nehmen Sie also etwas gelbe Kaliumbichromatlösung K₂Cr₂О₇; Dieser Stoff wird im Maschinenbau häufig als Oxidationsmittel verwendet, beispielsweise zur Reinigung stark verschmutzter Teile. Es muss mit Vorsicht behandelt werden. Wenn man der gelben Lösung etwas Schwefelsäure hinzufügt (Vorsicht! Säure langsam eingießen!), dann wird sie rot. Werfen Sie ein paar Stücke Zink in eine solche angesäuerte Lösung. Wenn Sie kein körniges Zink haben, das normalerweise für Experimente verwendet wird, extrahieren Sie Zink selbst aus einer unbrauchbaren Batterie: Metallbecher in Batterien sind Zink.

Sie haben also etwas Zink in ein Glas mit einer Lösung gegeben, und das Bichromat, das sich erholt, ändert seine Farbe in dunkelgrün. Es bildeten sich Cr-Ionen³⁺. Gleichzeitig wird durch die Reaktion von Zink mit Säure Gas freigesetzt – Wasserstoff. Wenn die Reaktionsprodukte nicht durch Luftsauerstoff oxidiert werden, läuft die Reaktion weiter und es entsteht eine blaue Farbe – dies ist die Farbe einer Lösung von Chromsulfat CrSO₄. Gießen Sie es in ein anderes Glas; Dabei kommt es zu Oxidation und die Lösung wird wieder grün.

Autor: Olgin O.M.

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