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Chemoluminiszenz mit Singulettsauerstoff
 
 
 
  Versuch Nr.023
Bewertung / Schwierigkeitsgrad:

Zeitaufwand: 15-30 Minuten
 
   
 

 
 
 
 

Ziel:
Durch die Reaktion von Chlor mit Wasserstoffperoxid und NaOH entsteht im Dreihalskolben energetisch angeregter Singulett-Sauerstoff, der unter Aussenden von Licht (rotes Leuchten) in den energetisch günstigeren Triplett-Sauerstoff übergeht.

 

 
 

Geräte:
500 ml Saugflasche, Durchbohrter Gummistopfen, 500 ml Dreihalskolben, Schläuche, Wasserstrahlpumpe, 20 ml Spritze

 

 
 

Chemikalien:
50g Natriumhydroxid, 70ml H2O2, 250 ml Wasser, Kaliumpermanganat, konz. Salzsäure

 

 
 

Sicherheitshinweise:
Unbedingt im Abzug arbeiten! Es ensteht ätzendes Chlorgas!

Natriumhydroxid (NaOH): C R35 S26-36/37/39-45
Salzsäure konz.(HCl): C R34-37 S26-36/37/39-45
Wasserstoffperoxid (Perhydrol ® H2O2 ): C R34 S3-26-36/37/39-45
Kaliumpermanganat (KMnO4): schwach wassergefährdend

C

 

 
 

Einverständniserklärung:
Hiermit erklären Sie sich bereit den folgenden Versuch unter
eigener Verantwortung und nur mit ausreichendem chemischen Wissen und geeigneten Schutzvorrichtungen durchzuführen!
Der Autor kann für jegliche Personen- und Sachschäden durch mögliche Fehlversuche nicht haftbar gemacht werden. (siehe Sicherheitscheck bzw. Disclaimer)

 
 

 

 
 

Versuchsanleitung: Taschenrechner
Eine 500 ml Saugflasche mit durchbohrtem Gummistopfen wird an der Nutsche über einen PVC-Schlauch und Gaseinleitungsrohr mit einem 500 ml Dreihalskolben verbunden, an dem noch eine Wasserstrahlpumpe angeschlossen ist. Im Dreihalskolben versetzt man eine Lösung aus 50 g NaOH und 250 ml H2O mit 70 ml H2O2. Den Boden des Erlenmeyerkolbens bedeckt man mit Kaliumpermanganat und tropft mit einer 20 ml Spritze durch den durchbohrten Gummistopfen vorsichtig konzentrierte Salzsäure zum Kaliumpermanganat. Das dabei entstehende Chlor-Gas wird durch den beim Aufdrehen der Wasserstrahlpumpe entstehenden Unterdruck über das Gaseinleitungsrohr in die Lösung im Dreihalskolben geleitet. Dabei beobachtet man im Dreihalskolben ein rotes Leuchten.

 

 
 

Entsorgung: (siehe auch Entsorgungsmaßnahmen)
Die Wasserstoffperoxid-Lösung wird vorsichtig in wässrig saurer Lösung (Eisen(II)salze, Bisulfit) reduziert, neutralisiert und dann zum Abwasser gegeben.
Das KMnO4 wird zum wässrigen Lösungsmittel-Abfall gegeben.

 

 
 

Erklärung / Hintergrund:
Durch die Reaktion von Chlor mit Wasserstoffperoxid und NaOH entsteht im Dreihalskolben energetisch angeregter Singulett-Sauerstoff, der unter Aussenden von Licht in den energetisch günstigeren TriplettSauerstoff übergeht.

Cl2 + H2O2 + 2 OH- 2 H2O + 2 Cl- + 1O2

1O2 3O2 + Licht

 

 
 

Sonstiges:
Versuch muss im Dunkeln durchgeführt werden, da so das Leuchten besonders gut zur Geltung kommt.
Man kann auch einige Spatelspitzen N-Bromsuccinimid (NBS) zur alkalischen Wasserstoffperoxid-Lösung geben, wobei ebenfalls zunächst Singulett-Sauerstoff entsteht, der wiederum unter Aussenden von Licht zum Triplett-Sauerstoff abreagiert.

+ H2O2 + OH- + H2O + Br- + 1O2

 


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