8. Kísérlet – Hidrogén-peroxid katalitikus bontása barnakővel

Feladat

Két kémcsőbe öntsön kb. 5−5 cm3 hidrogén-peroxid oldatot! Hagyja kicsit állni az oldatokat, figyelje meg a változást! Ezután az egyik kémcsőbe szórjon kanálhegynyi barnakőport (MnO2(sz))! Figyelje meg a változást! Ismét tartson mind a két kémcsőbe parázsló gyújtópálcát, többször egymás után!
Magyarázza a látottakat! Írja fel a lejátszódó reakció egyenletét!

Szükséges eszközök és anyagok

• műanyag tálca • 2 darab kémcső • kémcsőállvány • védőszemüveg
• 5%-os hidrogén-peroxid oldat • gyújtópálca • gyufa • hulladékgyűjtő
• barnakőpor • vegyszeres kanál • gumikesztyű

Figyelmeztető jelölések

protection glasses weblaboratorium A kísérlet végzése közben védőszemüveg használata kötelező! protection gloves weblaboratorium A kísérlet végzése közben védőkesztyű használata ajánlott!

Videó

hydrogenperoxide

Vegyszerismeret

A hidrogén-peroxid

(H2O2) vízmentes állapotban sűrűn folyó, színtelen folyadék, vastagabb rétegben halványkék, 30 tömeg%-os vizes oldata kerül kereskedelmi forgalomba. Fizika paramétereit az alábbi táblázat tartalmazza.

sűrűség 1.4 g·cm−3
fagyáspont -27 oC
forráspont 106 oC

Vízzel minden arányban elegyedik, vizes oldata gyenge sav. Szerkezetére jellemző a peroxo kötés, ez nem stabil, ezért a hidrogén-peroxid könnyen bomlik hőfejlődés közben vízre és oxigénre: 2 H2O2 = 2H2O + O2.
A bomlást különösen nagy felületű szilárd anyagok katalizálják (pl. MnO2).
A kereskedelembe kerülő hiperoltabletták karbamidhoz kristályvízszerűen kötött alakban tartalmazzák, amelyből víz hatására felszabadul.  Ugyanígy a mosóporok fehérítő hatása a „szóda erejének”tulajdonítható, amiért a nátrium-karbonáthoz koordinált hidrogén-peroxid a felelős. Használják még a fodrászatban.

Manganese dioxide

 A mangán-dioxid

(MnO2) fekete, porszerű, vízben oldhatatlan anyag. A mangán négy vegyértékű oxidja (nem peroxid). A természetben ásványként is előfordul (barnakő, polianit).
Előállíthatjuk mangán(IV)-nitrát hevítésével:

Mn(NO3)2 → MnO2 + 2NO2

Alkalmazzák a gyufagyártásban, szárazelemek készítésére, oxidálószerként.

Megfigyelések, tapasztalatok, következtetések

A hidrogén-peroxid termodinamikailag nem stabil, így idővel elbomlik, azért itt évekről van szó. Műanyag flakonban kerül kereskedelmi forgalomba, bármilyen egyenetlenség a flakon falán elősegíti a bomlást. Az első esetben parázsló gyújtópálcát tartottunk az oldat fölé, ami nem lobbant lángra, ezzel mutattuk ki, hogy nincs nagyobb koncentrációjú oxigén az oldat felett. A második esetben mangán-dioxiddal elősegítettük a peroxid katalitikus bontását, így a bomlás sebessége sok milliószorosára nőtt, jelentős mennyiségű oxigén szabadult föl. A parázsló gyújtópálca azonnal lángralobbant. Hagyjunk időt az oxigén felszabadulásának, ha egymás után többször próbáljuk lángra lobbantani, nem járunk sikerrel, és azt se hagyjuk figyelmen kívül, hogy az égés közben szén-dioxid keletkezik, aminek sűrűsége nagyobb a levegőénél, így a folyadék felett felgyűlik, ez szintén akadályozza a parázsló gyújtópálca lángra gyúlását.

Forrás

Zene: Cosmologic – Bluetech

Kép: BAJRANG MINERALS

Wikipedia

Share This:

 
Loading Facebook Comments ...

Leave a Comment