Angeregt durch den Artikel "Die Belousov-Zhabotinsky-Reaktion" viewtopic.php?f=33&t=5932 hier einige andere Varianten der Reaktion, wobei diese als gaslos beschrieben werden.
Geräte:
-Waage
-Messzylinder
-Messkolben (100 mL)
-Petrischalen
Chemikalien:
-Wasser
- Pyrogallol
- Natriumbromat
- Schwefelsäure 2.5 M
- o-Phenanthrolin
- Eisen(II)sulfat Heptahydrat
-Ferroin
Durchführung:
a) Herstellung der Ferroin-Stock-Lösung (25 mM):
Es werden 1.49 g o-Phenanthrolin und 1.28 g FeSO4 Heptahydrat in den 100 mL Meßkolben eingewogen und 50 ml destilliertes Wasser hinzugegeben, wobei sich sofort eine tiefrote Lösung bildet. Kolben bis kurz vor Eichmarke auffüllen und solange schwenken bis sich alles gelöst hat. Danach auf Eichmarke mit Wasser auffüllen.
Hinweis: Das o-Phenanthrolin ist nur in Anwesenheit des Eisen(II)sulfat in Wasser löslich.
b) Herstellung der Schwefelsäure-Stock-Lösung (2.5 M):
Es wird in einem Gefäß 300 bis 400 mL kaltes destilliertes Wasser vorgelegt und unter umschwenken 138.81 mL Schwefelsäure (95-97%) zugegeben.
Achtung: Lösung wird sehr heiß!
Im Wasserbad auf RT abkühlen lassen und Inhalt in einen 1000 mL Messzylinder überführen. Das Gefäß mit Wasser ausspülen und mit dem Spülwasser den Messzylinder auf 1000 mL auffüllen.
c) Herstellung der Pyrogallol-Stock-Lösung (1 M):
In ca. 60 mL Wasser werden 12.61 g Pyrogallol gelöst und nach dem vollständigem lösen, auf 100 mL aufgefüllt, was eine klare Lösung ergibt.
d) Herstellung der Natriumbromat-Stock-Lösung (1M):
In ca. 50 ml Wasser werden 15 g Natriumbromat gelöst und nach dem vollständigen lösen auf 100 mL aufgefüllt, was wieder eine klare Lösung ergibt.
e) Eigentlicher Versuch:
Konzentrationen nach dem Paper "Propagating Waves and Pattern Formation in a Reaction-Diffusion System with Pyrogallol as Substrate" Chemistry Letters 1998, Vol.27, No.5 Seiten 459-460
-Pyrogallol (PG) 0.048 M
- Ferroin 1.5 mM
- Schwefelsäure 1.0 M
- Natriumbromat 0.12 M
Für 50 mL Reaktionslösung werden in einem Becher 18.6 mL Wasser vorgelegt und jeweils
2.4 mL PG-Stock
3 mL Ferroin-Stock
6 mL Natriumbromat-Stock
20 mL Schwefelsäure-Stock
zugegeben. Die Lösung verfärbt sich zuerst rot-bräunlich und wird nach kurzer Zeit blass-grünlich. Sie wird danach in mit einer Schichtdicke von ca. 1.6 mm in eine Petrischale gegeben, die mit dem passenden Deckel abgedeckt wird um die zu verhindern, dass sich die molekularen Bromdämpfe verflüchtigen und den Effekt des atmosphärischen Sauerstoffs auszuschließen. Nach einer gewissen Zeit bilden sich rötliche Muster, ähnlich wie bei der ursprünglichen Belousov-Zhabotinsky-Reaktion aus.
Anmerkung: Die Reaktion ist relativ blass auf dem Lichttisch u.U. kann die Konzentration an Ferroin erhöht werden, was laut dem zitierten Paper keinen Einfluss auf die Rektionsgeschwindigkeit und Wellenform hat.
Entsorgung:
Die Lösung kann verdünnt über die Kanalisation entsorgt werden.
Erklärung:
Der Mechanismus der Reaktion dürfte ähnlich der Belousov-Zhabotinsky-Reaktion sein, allerdings mit Pyrogallol als Substrat.
Bilder:
Erster Versuch:
Literatur:
Propagating Waves and Pattern Formation in a Reaction-Diffusion System with Pyrogallol as Substrate
Sridevi Venkatachalam 1 , Ramaswamy Renganathan 1
https://doi.org/10.1246/cl.1998.459
Und wenn ich den Titel interpretiere kommt noch (mindestens ?) ein Teil 2?
