Egyptische nacht

1.Onderzoeksvraag

Hoe kunnen we een kleurverandering bij een chemische reactie  op commando uitvoeren?

2.Voorbereiding

• Waterstofperoxide (H₂O₂)
• Kaliumjodide (KI)
• Natriumthiosulfaat (Na₂S₂O₃)
• Natriumwaterstofsulfaat (NaHSO₄)
• Stijfsel
• Bekerglas (3)
• Roerstaaf
• Pipet

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Maak een stijfseloplossing
2. Doe een lepel stijfsel in een bekerglas.
3. Meng met kokend water.
4. Roer 2 minuten.
5. Breng 5ml oplossing over in een ander bekerglas.
6. Meng met 70ml koud water.
7. Doe 5 druppels Na₂S₂O₃ en 2 lepels KI in de oplossing.
8. Maak een tweede oplossing.
9. Doe 10 druppels NaHSO₄ en de H₂O₂ in een bekerglas.
10. Doe de tweede oplossing bij de eerste.
11. Roer en neem waar

b.Waarneming (+ foto’s)

4.Reflecteren

In dit experiment vinden drie hoofdreacties plaats. De eerste is de langzame reactie tussen waterstofperoxide en jodiumionen in de aanwezigheid van H^⁺-ionen. Als gevolg hiervan vormt zich moleculair jodium. De tweede reactie is de snelle reactie tussen jodium en natriumthiosulfaat. Deze reactie leidt tot de vorming van het trijoodion, dat sneller wordt verbruikt dan het vormt. Wanneer al het thiosulfaat reageert, stopt deze reactie en vormt het trijoodion een donkerblauw mengsel met het zetmeel. De hoge concentratie van H⁺ vermindert de tijd die nodig is om de kleur te veranderen. Het verhogen van de concentratie van thiosulfaat heeft een omgekeerd effect.

De basisreactie is: H₂O₂ + 2I^–  + 2H⁺ → I₂ + 2H₂O

Zodra het jodium wordt gevormd, reageert het met het thiosulfaat om tetrathionate ionen te vormen en recycleert de jodide-ionen door de snelle reactie:

2S₂O₃^2-  + I₂  → S₄O₆^2-  + 2 I^–

Zodra al het thiosulfaat is opgebruikt, blijft vrij jodium (of strikt, I₃^–ionen) in oplossing en reageert met het zetmeel om het bekende blauwzwarte complex te vormen. De tijd dat de blauwe kleur verschijnt, kan worden aangepast door de hoeveelheid thiosulfaat te variëren, zodat een ‘klok’ van elk gewenst tijdsinterval kan worden geproduceerd.

5.Onderwerpen

• oscillerende reactie
• kleurveranderingen
• werking van een katalysator

6.Bron

KLIK – KLIK