Kinetik und Energetik der Wasserstoffperoxid-Zersetzung.

Autor/inn/en	Fleischer, Holger; Greiner, Gerhard; Horlacher, Bernhard; Maier, Heike; Öttinger, Markus
Titel	Kinetik und Energetik der Wasserstoffperoxid-Zersetzung. Paralleltitel: Kinetics and energetics of decomposition of hydrogen peroxide.
Quelle	In: Chemie konkret, 29 (2022) 4, S. 157-163Infoseite zur Zeitschrift PDF als Volltext Link als defekt meldenVerfügbarkeit
Sprache	deutsch
Dokumenttyp	online; gedruckt; Zeitschriftenaufsatz
ISSN	0944-5846; 1521-3730
DOI	10.1002/ckon.202000041
Schlagwörter	Wasserstoffperoxid; Energetik; Katalyse; Kinetik; Schülerexperiment
Abstract	Die durch Mangan(IV)-oxid katalysierte Disproportionierung von Wasserstoffperoxid zu Wasser und Sauerstoff wird für die experimentelle Erschließung von Themen im Chemieunterricht der Sekundarstufe 2 verwendet. Anhand einfacher Experimente wird verdeutlicht, dass die Mangan-Ionen in der Reaktion zwischen zwei Oxidationsstufen "pendeln", worauf das Konzept des katalytischen Zyklus aufgebaut wird. Zur Durchführung kalorimetrischer und kinetischer Experimente wurde eine pneumatische Apparatur entwickelt. In ihr wird der Umsatzgrad des Wasserstoffperoxids über die Masse von Wasser bestimmt, das vom entstehenden Sauerstoff verdrängt wird. Diese Methode ermöglicht einerseits eine größere Genauigkeit als die Messung des Gasvolumens, andererseits können die Daten der Waage über ein Messwerterfassungssystem auf einem Computer gespeichert und verarbeitet werden. Mit der Apparatur ergab sich für die Reaktionswärme der Disproportionierung von einem Mol Wasserstoffperoxid ein Wert von 96 kJ, in guter Übereinstimmung mit anderen Arbeiten. Mit einer leicht abgewandelten Apparatur wurde die Kinetik der Reaktion untersucht. Die Daten ergaben eine Reaktion erster Ordnung, in Übereinstimmung mit Angaben aus der Literatur. The disproportionation of hydrogen peroxide to water and oxygen, catalysed by manganese(IV) oxide is used to explore chemical topics at the senior high school level. The oscillation of the oxidation state of the manganese ions is illustrated using simple experiments. The concept of a catalytic cycle is subsequently introduced. In order to do calorimetric and kinetic measurements, a pneumatic apparatus was developed. The degree of decomposition of hydrogen peroxide is measured by the mass of water that is replaced by the gaseous oxygen produced in the reaction. This method gives more precise results than measuring the volume of the oxygen. Furthermore, mass data can be transferred from the balance to a computer for further handling. Using the apparatus, the heat of reaction of the decomposition of one mole of hydrogen peroxide was determined as 96 kJ, close to data of others. Slightly modified, the apparatus was used to investigate the kinetics of the decomposition. Data revealed a first-order reaction, in accordance with the literature.
Erfasst von	IPN - Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik an der Universität Kiel
Update	2023/1