Proef 17   Herhaalde kleurverandering.

juli 2012

Benodigde chemicaliën en spullen: Proef17a.jpg
Het mengsel is (even) oranje.
 
Zwavelzuur 15% (1,6 M H2SO4): 132 mL
Gedestilleerd water (H2O):zie tekst
Natriumbromaat (NaBrO3):1,27 gram
Malonzuur (CH2(COOH)2):1,6 g
Mangaan(II)sulfaat (MnSO4·H2O): 0,33 g
Bekerglas: 250 mL
Magneetroerder + roervlo: niet per se noodzakelijk

Voorbereiding:

Bereid indien nodig 132 mL verdund zwavelzuur door langzaam 12 mL geconcentreerd (96%) zwavelzuur (voorzichtig, gevaarlijk, zie ook Proef 14) te schenken in 120 mL gedestilleerd water in het bekerglas. Laat het mengsel afkoelen.

Uitvoering van de proef:

Voeg al roerend het malonzuur toe en dan het natriumbromaat. Wacht tot alles goed is opgelost. Vervolgens doe je 0,33 g gram mangaansulfaatmonohydraat in het bekerglas onder voortdurend roeren. De oplossing wordt oranje en, na ruim een minuut, (nagenoeg) kleurloos. Vervolgens zal het mengsel beurtelings weer oranje en weer kleurloos worden, aanvankelijk in 15 à 20 seconden, en in ongeveer een kwartier geleidelijk oplopend tot ruim een minuut.
Proef17b.jpg
Het mengsel is (even) ontkleurd.

Verklaring:

De hier beschreven proef is een variant van de Belousov-Zhabotinsky-reactie waarvoor je de minste chemicaliën en spullen nodig hebt, bijvoorbeeld niet het wat moeilijk verkrijg­bare ferroïne.
Tot ver in de tweede helft van de 20-ste eeuw geloofde men niet dat dergelijke oscillerende reacties mogelijk waren.
Het mechanisme voor oscillerende reacties is betrekkelijk inge­wikkeld. Een uitmuntende verklaring van deze proef vind je bij B.Z.Shakhashiri, Chemical Demonstrations, deel 2, hoofdstuk 7.6, blz. 253-255.
Proef 02 uit deze reeks is ook een voorbeeld van een oscillerende chemische reactie. Daar geeft de Moderator Scientiae een algemene uitleg. Zie vooral Proef 29 waar een mooiere versie staat van deze proef (namelijk met wel ferroïne en ORP-meter) met uitgebreide uitleg.

Let overigens op dat bij deze proef alles goed schoon is, want zelfs sporen van chloride-ionen kunnen de proef laten mislukken.

Na afloop van de proef:

Doe soda bij de oplossing totdat die niet meer schuimt. Daarna kunnen de restanten zonder bezwaar door de gootsteen.

Klik hier voor een filmpje .WMV of hier .MPG of hier .MP4    (5'48").