Waterstofperoxide jodium klok

1.Onderzoeksvraag

Hoe kunnen we een oscillerende reactie kleurloos-wit bekomen?

2.Voorbereiding

Begrippen als achtergrond voor experiment

• Werking van oscillerende reacties

Materiaal + stoffen

• Oplossing A
  • 0,6 gram Zetmeel
  • 30 ml azijnzuur
  • 4,1 gram natriumacetaat
  • 50 gram kaliumjodide
  • 4,7 gram natriumthiosulfaat
    • Laat het mengsel afkoelen en verdun tot 1 liter met gedestilleerd water
  • Kolf van 1 liter
• Oplossing B
  • 500 ml 3% waterstofperoxide
  • 500 ml gedestilleerd water
  • Kolf van 1 liter

Opstelling (foto)

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Meng de twee oplossingen door elkaar.  Roer met roerstaaf en roerplaat, draai het mengsel met de hand in de kolf of meng door het mengsel heen en weer te brengen tussen de twee kolven.
2. Roer tot de kleurloze oplossing blauw wordt (ongeveer 10 seconden).

b.Waarneming (+ foto’s)

4.Reflecteren

De plotselinge verandering van kleurloze naar diepblauwe oplossingen in deze demonstratie kan worden verklaard met de volgende reeks vergelijkingen:

3 I^–_(aq) + H₂O₂ + 2 H⁺_(aq) –> I_3^–(aq) + 2 H₂0 _(l) 

I₃^– _(aq) + 2 S₂O₃ ^2-_(aq)  –> 3 I^–_(aq) + S₄O₆^2- _(aq) 

2 I₃^–_(aq) + zetmeel –> zetmeel-I₅– complex + I^– _(aq)  

 

De eerste vergelijking geeft aan dat jodide-ionen in een zure oplossing door waterstofperoxide worden geoxideerd tot trijodide-ionen.  Deze trijodide-ionen worden door thiosulfaationen teruggebracht tot jodide-ionen, zoals aangegeven in vergelijking 2.  Deze reactie is veel sneller dan de reactie van vergelijking 1; Het verbruikt trijodide-ionen net zo snel als ze worden gevormd.  Dit voorkomt een direct zichtbare reactie van vergelijking 3.

Nadat alle thiosulfaationen zijn verbruikt door de reactie van vergelijking 2, reageren trijodide-ionen met zetmeel om het blauwe zetmeel-pentaiodide-complex te vormen

5. Aanvullingen

KLIK