ich würde ich hier gern auf den Reaktionsverlauf von o. g. Demonstrationsexperiment zu sprechen kommen, der mir nicht klar ist, insbesondere hinsichtlich der Rolle des Oxidationsmittels.
Ausgelöst hat meine Überlegungen der Vergleich folgender zwei YouTube-Videos zu dem Versuch:
www.youtube.com/watch?v=tSNkleHfIkY
www.youtube.com/watch?v=Fc3dE8Y23nU&t=155s
In beiden Videos überzeugen mich die Erklärungen nicht: bei Thyzoid stehen die elektrochemische Reaktion von Ga und Fe sowie das Ferro-Chromat- Redoxsystem relativ unverbunden nebeneinander, so dass ich mich frage, ob das Dichromat in der Lösung dann überhaupt notwendig ist.
Bei Techtastisch pulsiert der Gallium-Blopp dann auch ohne Dichromat, bzw. macht mit Dichromat aber ohne Eisen dann offensichtlich noch interessantere Dinge... (www.youtube.com/watch?v=ndk5VDv735o)
Auf jeden Fall finde ich Marcels Erklärung der Rückreduktion zu Gallium aus dem ersten Video nicht plausibel, da dieses ja unedler ist als Eisen.
Funktionieren tut's aber trotzdem - auch ohne Oxidationsmittel (ich hab's vor längerer Zeit mal ausprobiert). Im Gegenteil: als ich noch (sehr wenig!) Dichromat hinzugab, hörte das Pulsieren sogar auf!
Nun bin ich total verwirrt, was da jetzt eigentlich wie abläuft und was das Oxidationsmittel, sei es nun Dichromat, Permanganat oder Peroxid, damit zu tun hat bzw. nicht zu tun hat.
Bei Wagner/Kratz, Chemie in faszinierenden Experimenten, fand ich folgende Erklärung:
"In dem Augenblick, in dem die Nadel das Quecksilber berührt, entsteht ein galvanisches Element aus Quecksilber, Eisen und Schwefelsäure. Eisen als das unedlere Metall löst sich auf, bildet als die Anode; Quecksilber ist die Kathode. Kaliumpermanganat ist das Oxidationsmittel, das reduziert wird. Die auf dem Quecksilber adsorbierten Elektronen vermehren die Ladungsdichte auf der Oberfläche, die Oberflächenspannung wächst. Infolgedessen krümmt sich die Oberfläche stärker (...), die Verbindung mit dem Eisen wird unterbrochen. Nun werden die Elektroden vom Oxidationsmittel übernommen. Damit sinkt erneut die Oberflächenspannung. Der Tropfen flacht sich ab und berührt wiederum die Nadel, der Vorgang beginnt von vorn."
So weit, so gut - aber warum funktioniert es dann mit Gallium, welches unedler ist als Eisen, genauso gut? Und warum funktioniert es dann auch bzw. sogar noch besser ohne Oxidationsmittel?...
Wer hat eine plausible(re) Erklärung?