Herhaalde kleurverandering

Filmfragment

1.Onderzoeksvraag

Hoe kunnen we een oscillerende reactie uitvoeren?

2.Voorbereiding

• Zwavelzuur (15%) (H₂SO₄) (132 ml)
• Gedestilleerd water
• Natriumbromaat (NaBrO₃) (1.27 g)
• Malonzuur (CH₂(COOH)₂) (1.6 g)
• Mangaan(II)sulfaat (MnSO₄) (0.33 g)
• Groot bekerglas
• Magneetroerder
• Roervlo

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Doe het zwavelzuur in het bekerglas.
2. Voeg al roerend het malonzuur en het natriumbromaat toe.
3. Let op dat alles goed opgelost is.
4. Voeg het mangaansulfaat toe.
5. Laat de oplossing even staan en neem waar.

b.Waarneming (+ foto’s)

De oplossing zal afwisselend oranje en kleurloos kleuren. Deze kleurverandering gebeurt steeds trager.

4.Reflecteren

Mangaan(II) katalyseert de reactie. De mangaanionen vervullen de elektronentransfer in de reactie:

Mn²⁺  + BrO₂* + H⁺  –> Mn³⁺  + HBrO₂

In deze proef wordt geen bromide toegevoegd. De bromide-ionen die nodig zijn voor de oscillerende werking worden bekomen door een reeks van reacties.

Via een aantal stappen ontstaat HBrO uit het bromaat:

BrO₃^–  + 5 H⁺  + 4 Mn²⁺  –> HBrO + 4 Mn³⁺ + 2 H₂O

Het HBrO reageert met het malonzuur met vorming van het broommalonzuur.

CH₂(CO₂H)₂ + HBrO  –> BrCH(CO₂H)₂  + H₂O

Dit broommalonzuur wordt geoxideerd door Mn³⁺ met vorming van Br^–

BrCH(CO₂H)₂ + 4 Mn³⁺  + 2 H₂O  –> Br^– + HCO₂H + 2 CO₂ + 4 Mn²⁺ + 5H⁺

 

5.Onderwerpen

• oscillerende reactie
• werking van een katalysator

6.Bron

KLIK – KLIK