Omgekeerde regenboog

1.Onderzoeksvraag

Hoe vormt  H2O2 een omgekeerde regenboog?

2.Voorbereiding

a.Materiaal + stoffen

• Bekerglas 500 ml
• 2 bekerglazen 250 ml
• 2 roerstaven
• 2 maatcilinders van 100 ml
• spatel
• natriumthiosulfaat (Na₂S₂O₃ x 5 H₂O)
• natriumacetaat (CH₃COONa x 3 H₂O )
• natriumhydroxide (NaOH)
• universeelindicator
• ammoniummolybdaat (NH₄Mo₇O₂₄ x 4 H₂O)
• waterstofperoxide 30%

b.Opstelling (foto)

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Maak een oplossing van 3g Na₂S₂O₃ x 5 H₂O   //2g CH₃COONa x 3 H₂O  //0,2g NaOH   in 500 ml water.
2. Voeg aan de oplossing zoveel druppels universeelindicatoroplossing toe totdat de oplossing duidelijk blauw is.
3. Schenk in beide bekerglazen van 250 ml 100ml van de gemaakte oplossing.
4. Voeg aan een van beide bekerglazen een spatelpunt katalysator ammoniummolybdaat toe en roer tot deze stof is opgelost.
5. Meet in de 2 maatcilinders 25ml van 30% waterstofperoxide af.
6. Voeg het waterstofperoxide tegelijk toe aan elk van de oplossingen.
7. Roer in beide oplossingen met de roerstaaf.

b.Waarneming (+ foto’s)

1. Wat neem je waar in het bekerglas waar we de katalysator hebben toegevoegd?

………………………………………………………………………………………………………………

2. Wat neem je waar in het bekerglas zonder katalysator?

………………………………………………………………………………………………………………

4.Reflecteren

1. Waarom merken we een verschil tussen beide bekerglazen?

………………………………………………………………………………………………………………

Kan je de rol van de katalysator hierin verklaren?

………………………………………………………………………………………………………………

2. Waarop duidt de kleurverandering die we waarnemen?

………………………………………………………………………………………………………………

In het bekerglas met de katalysator verloopt de kleuromslag blauw-groen-geel-oranje-rood binnen een minuut, in het bekerglas zonder katalysator duurt dat veel langer (een kwartier tot een uur). Dit experiment toont niet alleen aan dat een katalysator de reactie versnelt, maar laat ook zien dat de niet-gekatalyseerde reactie binnen afzienbare tijd verloopt.

Info:

Yamada’s universeelindicator

0,005 g thymolblauw met 0,012 g methylrood en 0,06 g broomthymolblauw en 0,10 g fenolfthaleïen oplossen in 100 mL ethanol. Dan 0,01 M NaOH toevoegen totdat de oplossing groen is. Aanvullen tot 200 mL met water.

Van basisch naar zuur: violet, blauw, groen, geel, oranje, rood; pH-bereik 10,0 – 4,0.

De indicator is toegevoegd om het proces te kunnen volgen. Met NaOH dat voor de reactie niet nodig is, wordt het hele kleurenscala van de indicator omvat. Door toevoegen van natriumacetaat ontstaat een buffer die de tussenkleuren duidelijker zichtbaar maakt.

Reacties:

1. H₂O₂ + I^– –>H₂O + IO^– (traag)
2. IO^– + H⁺ –>HOI (snel)
3. HOI + H⁺ + I^{– –>} H₂O + I₂ (snel)
4. S₂O₃^2- + 4H₂O₂ –> 2SO₄^2- + 2H⁺ + 3H₂O