Chemie begreifen, Schulbuch

1. O 2 + Leukoform Methylenblau 2. Glucose +Methylenblau Leukoform + Gluconsäure Gesamtbilanz: O 2 + Glucose Gluconsäure 1. H 2 O 2 + MnO 2 MnO 3 + H 2 O 2. H 2 O 2 + MnO 3 MnO 2 + H 2 O + O 2 2 H 2 O 2 2 H 2 O + O 2 Pfeile zum oder vom Kreislauf drücken die Zufuhr von Stoffen zum Kreislauf oder ihr Ausscheiden aus. H H O O Mn 4+ O 2 − O 2 − H H O O Mn 6+ O 2 − O 2 − O 2 − H H O Mn 6+ O 2 − O 2 − O 2 − O O H H O Mn 4+ O 2 − O 2 − 2. 1. Worum geht es? Was lässt sich beobachten? Überlegungen Überlegungen Hier wird es anschaulicher Hier wird es anschaulicher Das Zwischenprodukt L2 141 Die Zerlegung von H 2 O 2 läuft von selbst unmerklich langsam ab. Praktikum Nr. 13 hat gezeigt, dass diese Reaktion durch MnO 2 extrem beschleunigt wird. Solche Stoffe, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen und massemäßig erhalten bleiben, bezeichnet man als Katalysatoren. Das Ziel ist, diese erstaunliche Tatsache auf bekannte chemische Gesetzmäßigkeiten zurückzuführen. Das Blue-Bottle-Experiment (siehe K4) zeigt den Kreislauf von Methylenblau und seiner Leukoform. Der Kreislauf wird angetrieben durch die Reaktion von Glucose mit Sauerstoff. Dieser Demonstrationsversuch verläuft nach dem gleichen Prinzip wie die Zersetzung von Wasserstoffperoxid (Praktikum Nr. 13). Welche Reaktion wird ausgelöst und welcher Stoff wirkt als Katalysator? Warum bleibt der Katalysator erhalten? Welchem Stoff kann man die Rolle eines immer nur kurzfristig existierenden Zwischenproduktes zuweisen? Wie heißt der Stoff MnO 3 und aus welchen Stoffteilchen besteht er? Welche Rolle spielt das MnO 3 im Kreislaufprozess? Wodurch unter- scheiden sich Manganatome, Mangan(IV)- und Mangan(VI)-Ionen? Warum scheinen einzelne Stoffe in der Gesamtbilanz nicht auf? Welcher Unterschied besteht bei der experimentellen Durchführung dieser beiden Kreislaufprozesse? schütteln schütteln warten warten Wirkungsweise des Katalysators MnO 2 in der Nanoworld Die Pfeile zeigen die Bewegung einzelner Atome, Ionen oder Moleküle an. 1. H 2 O 2 + MnO 2 MnO 3 + H 2 O H 2 O + O 2 + MnO 2 MnO 3 + H 2 O 2 2. 1. O 2 + Leukoform Methylenblau Gluconsäure + Leukoform Methylenblau + Glucose 2. schütteln Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv