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Es wäre mir auch mehr als neu, wenn Li-Ionen den Zerfall von H2O2 so stark katalysieren würden, dass man es bei dieser Reaktion erkennen könnte. Wenn dem so wäre, dann müsste ja ebenfalls die gesamte Flüssigkeit angefangen haben, Sauerstoffblasen zu bilden, weil sich nach einiger Zeit dann ja gelöste Li-Ionen darin befinden würden. Wenn du allerdings darauf bestehst, es genau zu wissen, dann kannst du z.B. eine Spatelspitze Li-Salz mit H2O2 selber testen.. falls du keines da hast, kannst du es dir ja auch notfalls aus deinem Li selber herstellen.

Bei Sciencemadness gibt es dazu übrigens den passenden Thread: http://www.sciencemadness.org/talk/viewthread.php?tid=19819

P.S. Wenn es eine Herzensangelegenheit deinerseits sein sollte, kannst du dir ja erstmal ne eigene Meinung drüber machen. Dann könnte man da sicherlich noch zusammen drüber schlussfolgern. Wink

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Pok
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Selbst wenn sich nach dem Auflösen des Li Sauerstoffblasen bilden, bedeutet das noch lange nicht, dass Li-Ionen der Katalysator sind. Bei der Reaktion entstehen in gleichem Maße nämlich auch OH--Ionen. Und die katalysieren tatsächlich den Zerfall von H2O2, aber eigentlich nur in hohen Konzentrationen. Daneben gibt es noch andere "Produkte", die bei der H2O2-Li-Reaktion freigesetzt werden und die Zersetzung von H2O2 katalysieren könnten: 1. Wärme und 2. ggf. Spuren anderer Metalle, die im Li enthalten sind.

@HgO: da keiner die Antwort weiß und du sie selbst nicht in Büchern findest, nimm doch einfach den Vorschlag von NI2 und H2O an, es selbst rauszufinden. So funktioniert Wissenschaft: aufgrund von Beobachtungen Hypothesen aufstellen, sich Experimente zur Prüfung ausdenken, diese durchführen und anhand der neuen Beobachtungen interpretieren, um die Hypothese zu bestätigen oder zu widerlegen...und falls sie widerlegt wurde, eine neue aufzustellen usw.. Genau mit dieser Arbeitsweise haben die Leute rausgefunden, wie solche Reaktionen ablaufen. Und wenn es noch niemand untersucht hat, muss man es eben selber untersuchen! Für die Planung des Experiments (nächster Schritt nach Beobachtung und Hypothese) sollte man sich alle Infos beschaffen, die bereits bekannt sind, also z.B. die Reaktionsgleichungen. Dass sich das Natrium entzündet, stimmt z.B. gar nicht. Nur der entstehende Wasserstoff entzündet sich und zeigt durch die Na-Ionen eine gelbe Flammenfärbung. Das findet man schon raus, wenn man nur "natrium wasser reaktion" googelt.

Folgende Reaktionen laufen ab, vereinfacht und nicht ausgeglichen:
Na + H2O -> NaOH + H2
Na + H2O2 -> NaOH + H2 + O2
H2O2 -> H2O + O2
H2 + O2 -> H2O

Die Reaktion mit Li ist analog. Da in beiden Fällen OH-Ionen freigesetzt werden, darf man zur Prüfung der Li-Ionenwirkung also z.B. kein LiOH verwenden.
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Also, ich habe gerade rumprobiert. Ein Stück Natrium in 10%iges H2O2. Keine Entzündung. Daraufhin habe ich etwas Lithiumchlorid zugegeben. Auch keine Entzündung. Dann habe ich wieder frisches H2O2 genommen und ein Stück Natrium zugegeben. Wieder keine Entzündung. Nach Zugabe elementarem Lithiums erfolgte bei eine neuem Stück Natrium eine Entzündung des Wasserstoffes.
Mein Lithium ist zur Synthese, also all zu große Verunreinigungen sollten nicht enthalten sein.

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Pok
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Ok, und was schließt du daraus? Doch wohl zumindest, dass Lithium-Ionen die Reaktion nicht katalysieren. Damit hast du deine Hypothese widerlegt (falls alles wissenschaftlich korrekt durchgeführt wurde, z.B. auch die Menge des eingesetzten Li-Salzes). Aber weil nach der Zugabe des Li trotzdem eine Entzündung eintrat, ist das Rätsel noch nicht gelöst. Jetzt könntest du die anderen 2 Hypothesen testen: Hydroxid-Ionen oder Wärme ist der Katalysator...oder beides. Oder eine weitere eigene Hypothese aufstellen und diese dann testen.

Dass das Li zur Synthese war, sagt überhaupt nichts über die Reinheit aus. Katalysatoren wirken bereits in Spuren. Und die sind garantiert im Lithium enthalten. Es muss aber nicht zwangsläufig sein, dass die auch die Reaktion spürbar katalysieren. Da du vermutlich kein Lithium höherer Reinheit hast, kannst du die Hypthese mit den Verunreinigungen nicht durch einen Vergleich prüfen.

Es wäre übrigens auch sinnvoll, anzugeben, welche Reaktion denn deiner Meinung nach katalysiert wird. Beobachtet hast du, dass die 4. Reaktion (also 2 H2 + O2 -> 2 H2O) schneller abläuft. Diese könnte also katalysiert werden. Aber die Edukte dieser Reaktion werden in den 3 vorherigen Reaktionen gebildet. Bei jeder dieser Reaktionen könnte der Kat also auch wirken, weil damit schneller/mehr Edukt gebildet wird. Da Reaktion 1 und 2 nur von der Natrium-Menge abhängen, hätte ein Katalysator dort wenig Wirkung (könnte sie nur beschleunigen, aber nicht mehr Produkte bilden). Bleibt nur noch die Reaktionen 3, die bekanntermaßen stark von Katalysatoren abhängt. Man kann also die Wirkung eines Katalysators auf diese Reaktion isoliert untersuchen (bzw. auf Reaktion 4). Und wenn es dort einen Effekt gibt, die Gesamtreaktion mit dem Katalysator ausprobieren. Es ist nämlich sehr unbefriedigend, nur anzugeben, dass "die Reaktion" katalysiert wird, wenn man nicht angibt, welche Einzelreaktion katalysiert wird.
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Pok hat recht.
Was hier fehlt ist vor allem die Wiederholung der Versuche. Mach das ganze unter den gegebenen Bedingungen mindestens 25 mal für jeden Versuch unter gleichen Bedingungen.
Gleiche Mengen an Li, gleiche Mengen an Na, pH messen u.s.w. Dann wäre u.U. eine Tendenz zu erkennen....
Bislang sehe ich da nur nen "Blinker" ....brennt, brennt nicht, brennt, brennt nicht....

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Also, wenn ich die Versuchsbeschreibung richtig verstanden habe, hast du beobachtet, daß sich Natrium in 10% Wasserstoffperoxid entzündet (was es ja in reinem Wasser nicht tut), vorausgesetzt du hattest zuvor Lithium mit dem H2O2 reagieren gelassen - soweit richtig wiedergegeben? Hast du vor der Zugabe des Natriums das Lithium sich komplett auflösen lassen?

Daß die Lithiumionen sich irgendwie auf die Reaktion von Natrium mit H2O2 auswirken, kann ich mir nicht vorstellen. Erstens fällt mir dazu kein irgendwie plausibler Reaktionsmechanismus ein, zweitens ist die Li-Ionenkonzentration minimal.

Ich würde eine andere Erklärung diskutieren: Reste der Sperrflüssigkeit (Petroleum oder was auch immer) in der du das Lithium aufbewahrt hast, könnten eine Rolle spielen. Nach dem Auflösen des Lithiums könnte ein dünner Film auf der Oberfläche zurückgeblieben sein, der sich bei der nachfolgenden Reaktion des Natriums mit dem H2O2 entzündet und dadurch die Entzündung des Natriumstückchens (bzw. des daraus entstehenden Wasserstoffes) bedingt.

Testmöglichkeiten o.g. Hypothese:
Spielt es eine Rolle wie gut man die Metalle vor der Anwendung reinigt? Funktioniert es auch, wenn man sie gut abtupft, mit Benzin abwäscht und letzteres vor dem Versuch ganz verdunsten lässt?
Entzündet sich das Natrium auch in normalem Wasser, wenn du vorher Lithium (jetzt natürlich nicht speziell gereinigt sondern so wie immer) darin hast reagieren lassen?

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Also, ich kann sagen, das Lithium nicht zur Reaktion beiträgt. Wahrscheinst die entstandene Wärme oder andere Faktoren wie von dir noch erwähnt, anhaftende Schutzflüssigkeit, etc.

Ich habe mir den Spaß gemacht und etwas H2O2 zum Sieden gebracht und Natrium zugegeben, es hat sich entzündet.

Zu deinen Fragen:

Ja, dass Lithium habe ich vollständig auflösen lassen.

Nein, bei normalen Wasser, wo etwas Lithium drinnen war, entzündet es sich nicht.

Nächste Woche führe ich den Versuch unter folgenden Bedingungen durch:

Ich wasche die Metalle mit Benzin ab, lasse es verdampfen. Dann gebe ich etwas Lithium zum Wasserstoffperoxyd und warte 5 Minuten, damit die Wärme abklingt. Dann gebe ich etwas Natrium hinzu.
Dann werde ich von meinen Ergebnissen berichten.

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Hört sich vernünftig an. Bin gespannt auf das Resultat!
Worin bewahrst du das Lithium auf und worin das Natrium?

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Momentan noch beide in Petroleum, sollte sich demnächst aber ändern. Unter Paraffinöl bildet es weniger Krusten, dieses werde ich mir dann besorgen.
Morgen oder Übermorgen sollte ich zu dem Versuch kommen.

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Paraffinöl hat auch noch den großen Vorteil das es nicht so stinkt wie Petroleum.
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Ja, wenn es nach dem Gestank geht, wäre es egal, aber mein Natrium ist nach zwei Monaten richtig verkrustet. Deswegen wird es demnächst ausgewechselt. Besonders beim Kalium wird das gefährlich. Für dieses habe ich aber schon Paraffin in der Apotheke besorgt.

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Ich habe heute versucht HgOs Ergebnisse zu reproduzieren.

Verwendet wurden je 35 ml Flüssigkeit in einer Petrischale von 8 cm Durchmesser. Es wurde je etwa linsengroße (so groß wie kleine Linsen Mr. Green ) Stücke von Lithium und Natrium eingesetzt, die sorgfältig durch Waschen mit Benzin von anhaftenden Petroleumresten befreit wurden.

Lithium und Natrium nacheinander in 10 % H2O2:
Das Lithium reagiert recht heftig und schmilzt zu einer Kugel zusammen. Es löst sich ruhig und gleichmäßig auf. Das Natrium reagiert ebenfalls heftig, schmilzt und entzündet sich nach ein paar Sekunden. Nach Verlöschen der Flamme bleibt eine durchsichtige, geschmolzene Kugel von Natriumhydroxid zurück, die noch für wenige Sekuden über die Flüssigkeitsoberfläche gleitet (Leidenfrost-Phänomen) und schließlich zerplatzt. Achtung - Schutzbrille!

Lithium und Natrium nacheinander in Wasser:
Das Lithium löst sich unter Wasserstoffentwicklung auf ohne zu schmelzen. Das Natrium schmilzt zu einer Kugel zusammen, entzündet sich aber nnicht und löst sich ruhig und gleichmäßig auf.

Natrium in 10 % H2O2:
Das Natrium reagiert deutlich heftiger als in Wasser, schmilzt und entzündet sich nach ein paar Sekunden. Nach Verlöschen der Flamme bleibt eine durchsichtige, geschmolzene Kugel von Natriumhydroxid zurück, die nach einigen Sekunden zerplatzt.

Schlussfolgerungen:
Die Reaktion beider Alkalimetalle ist mit dem 10 %igen Wasserstoffperoxid deutlich heftiger als in reinem Wasser. Das erkennt man auch daran, daß das Lithium dabei schmilzt, was mit Wasser nicht der Fall ist. Die Wärmefreisetzung fürht dazu, daß sich das Natrium entzündet. Dies tritt in 10 % H2O2 ein, unabhängig davon, ob vorher Lithium darin gelöst wurde, oder nicht.

[EDIT by lemmi: Artikel in die Spielwiese verschoben]

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Natrium und "Wasser" - alternativ
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